STM32基于时间片轮询机制

1. 基于时间片的轮询调度算法（仅局限单核CPU芯片）：

利用定时器为每个任务函数设定执行时间间隔，保证使用频率高的函数多次被调用，提高单核芯片的资源利用率。如果只是简单地将A、B两个函数放在while中，那么在一定时间内这两个函数调用的次数是一致的，，这样就浪费了单核芯片的资源。

2. 例子：

函数A（100μs执行一次----使用频率高），
函数B（1000μs执行一次----使用频率低）。
那么在1ms 内函数A 执行了10次，而函数B只执行1次
当然你要保证函数A在100μs内执行完毕、函数B在1000μs内执行完毕
如果超出时间的话系统会变得卡顿。有部分的函数可能没有别执行到。毕竟单核芯片只在很短时间内只做一件事。

3. PS

1、从微观上单核芯片在某一个和短时间时间段只执行一件事。从宏观上（比如：1S）：单核芯片执行多件事情；
2、任务函数最好不要出现delay等延时函数，不然整个系统变得卡顿。

4. 为了更好地理解上述描述，可以结合以下代码理解（基于STM32F103C8T6芯片编写）

API_Schedule.c

#include "API_Schedule.h"
#include "stdlib.h"/************任务初始化，每一个结构体都代表一个任务，添加任务和删减任务都在这里完成************/
struct TaskStruct TaskST[]=
{//  计时   多少ms调用一次    任务运行标志位    任务函数指针{ 0,       5000,              0,           LedFlash},{ 0,       1000,              0,           UARTFC},{ 0,        500,              0,           UserTestMode},
};/*******************************搭建时间片轮询机制代码框架********************************///记录任务数量
u8 TaskCount=  sizeof(TaskST)/sizeof(TaskST[0]);   //放在“TIM2_IRQHandler”中断执行，用于任务计时
void OS_IT_RUN(void)
{u8 i;for(i=0;i<TaskCount;i++)//遍历所有循环{   if(!TaskST[i].TaskStatus){      if(++TaskST[i].TaskTickNow >= TaskST[i].TaskTickMax)//计时，并判断是否到达定时时间{  TaskST[i].TaskTickNow = 0;TaskST[i].TaskStatus = 1;}}}
}//放在main函数中执行，自带死循环，用于执行挂起的任务
void PeachOSRun(void)
{u8 j=0;while(1){if(TaskST[j].TaskStatus)//判断一个任务是否被挂起{        TaskST[j].FC();             //执行该任务函数TaskST[j].TaskStatus=0;       //取消任务的挂起状态}if(++j>=TaskCount)//相当于不断循环遍历所有的任务j=0;       }
}/*************************计划表中的任务*****************************/
void LedFlash(void)
{//printf("Led \n");//调试用，需要自己添加uart外设后再使用这段代码
}void UARTFC(void)
{//printf("UARTFC \n");//调试用
}void UserTestMode(void)
{//printf("UserTestMode \n");//调试用
}

API_Schedule.h

#ifndef __API_SCHEDULE_H__
#define __API_SCHEDULE_H__
#include "stm32f10x.h"//框架运行所需的函数声明
void PeachOSRun(void);
void OS_IT_RUN(void);/*
用与存储一个任务运行的数据
*/
struct TaskStruct
{u16    TaskTickNow;//用于计时u16   TaskTickMax;//设置计时时间u8  TaskStatus;//任务运行标志位void (*FC)();//任务函数指针
};extern struct TaskStruct TaskST[];    //声明为结构体数据，那样多个任务时方便管理//用于示例的任务函数声明
void LedFlash(void);
void UARTFC(void);
void UserTestMode(void);
#endif

bsp_time.c

#include "bsp_time.h" //中断初始化
void Time2_NVIC_Init()
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel                       = TIM2_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority  = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority         = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd                 = ENABLE;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}//定时器初始化
void Time2_Init(u16 arr,u16 psr)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision            =  0;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode                =  TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period                    =  arr;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler                =  psr;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter        =  0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);Time2_NVIC_Init();
}//定时器中断
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) != RESET){OS_IT_RUN();TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}
}

bsp_time.h

#ifndef __TIME_H
#define __TIME_H#include "stm32f10x.h"
#include "API_Schedule.h"void Time2_Init(u16 arr,u16 psr);#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_time.h"
#include "API_Schedule.h"int main(void)
{Time2_Init(71,1000);   PeachOSRun();
}

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