電子與信息技術(shù)專業(yè)ppt課件

1、 電子與信息技術(shù)專業(yè)電子與信息技術(shù)專業(yè)ARM嵌入式技術(shù)課程嵌入式技術(shù)課程積件 12-9：COS-II信號(hào)量 制造教師：謝利民全國職業(yè)教育電子與信息技術(shù)專業(yè)數(shù)字化資源共建共享江蘇無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校WUXI MACHINERY AND ELECTRON HIGER PROFESSIONAL AND TECHNIAL SCHOOL 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 簡介 ISR與義務(wù)同步 信號(hào)量的任務(wù)方式 123義務(wù)間同步 在中斷中獲得信號(hào)量資源同步 456 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 簡介簡介 信號(hào)量值大于信號(hào)量值大于0調(diào)用調(diào)用OSSemPost()信號(hào)量信號(hào)量值加信號(hào)量值加1 在

2、實(shí)時(shí)多義務(wù)系統(tǒng)中，信號(hào)量被廣泛用于：義務(wù)間對(duì)共享資源的互斥、義務(wù)和中斷效力程序之間的同步、義務(wù)之間的同步。 信號(hào)量值減信號(hào)量值減1調(diào)用調(diào)用OSSemPend()信號(hào)量當(dāng)義務(wù)調(diào)用OSSemPost()函數(shù)發(fā)送信號(hào)量時(shí)； 當(dāng)信號(hào)量值大于0，義務(wù)調(diào)用OSSemPend()函數(shù)接納信號(hào)量時(shí)； 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 信號(hào)量值等于信號(hào)量值等于0延時(shí)等待信號(hào)量延時(shí)等待信號(hào)量留意：C/OS-II不允許在中斷效力程序中等待信號(hào)量。信號(hào)量信號(hào)量到來，正常信號(hào)量到來，正常前往前往 信號(hào)量值等于信號(hào)量值等于0延時(shí)等待信號(hào)量延時(shí)等待信號(hào)量延時(shí)到，無信號(hào)量延時(shí)到，無信號(hào)量，前往超時(shí)錯(cuò)誤，前往超時(shí)錯(cuò)誤調(diào)用調(diào)用

3、OSSemPend()調(diào)用調(diào)用OSSemPend()當(dāng)信號(hào)量值等于0，義務(wù)調(diào)用OSSemPend()函數(shù)接納信號(hào)量時(shí)。 簡介簡介 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 前面章節(jié)我們學(xué)習(xí)了互斥信號(hào)量，下面對(duì)計(jì)數(shù)信號(hào)量與互斥信號(hào)量做一個(gè)對(duì)比。取值能否用于資源同步以實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的獨(dú)占能否解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問題能否實(shí)現(xiàn)任務(wù)間以及中斷與任務(wù)間的同步實(shí) 現(xiàn) 同 步時(shí) 能 否 傳遞數(shù)據(jù)互斥信號(hào)量互斥信號(hào)量0或1能能不能不能計(jì)數(shù)信號(hào)量計(jì)數(shù)信號(hào)量065535能不能能不能簡介簡介 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 信號(hào)量的任務(wù)方式信號(hào)量的任務(wù)方式 在 實(shí) 踐 的 運(yùn) 用 中 ， 常 用 信 號(hào) 量 實(shí) 現(xiàn) 義 務(wù)

4、間 的 同 步 ，OSSemPend()和OSSemPost()會(huì)出如今不同義務(wù)的不同函數(shù)中，但不一定成對(duì)出現(xiàn)。 1.義務(wù)間同步留意：在實(shí)踐的運(yùn)用中，還有多對(duì)多、一對(duì)多信號(hào)量操作的情況，但很不常見，建議讀者不要設(shè)計(jì)出這樣的操作方式，由于這樣會(huì)帶來很多的費(fèi)事。 義務(wù)義務(wù)3中斷中斷1義務(wù)義務(wù)2義務(wù)義務(wù)1義務(wù)義務(wù)2義務(wù)義務(wù)1 信號(hào)量1信號(hào)量信號(hào)量信號(hào)量信號(hào)量信號(hào)量1信號(hào)量信號(hào)量一對(duì)一同步一對(duì)一同步多對(duì)一同步多對(duì)一同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常運(yùn)用信號(hào)量訪問共享資源來實(shí)現(xiàn)資源同步。在運(yùn)用時(shí)，留意發(fā)送信號(hào)量函數(shù)OSSemPost()與等待信號(hào)量函數(shù)OSSemPend()必

5、需成對(duì)出如今同一個(gè)義務(wù)調(diào)用的函數(shù)中，才干實(shí)現(xiàn)資源同步。2.資源同步信號(hào)量的任務(wù)方式信號(hào)量的任務(wù)方式 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步 下面以例如來闡明如何現(xiàn)實(shí)ISR與義務(wù)間同步。假設(shè)定時(shí)器1中斷效力程序發(fā)送信號(hào)量，義務(wù)完成了信號(hào)量的創(chuàng)建并在接納到信號(hào)量后讓蜂鳴器響一聲。處置流程如下。 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void Timer1_Exception (void) T1IR = 0 x01; VICVectAddr = 0; OSSemPost (sem);更新中斷優(yōu)先級(jí)去除中斷標(biāo)志發(fā)送信號(hào)量 中斷效力程序ISR例如代碼如下。ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步

6、 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void TaskBeep (void *pdata) sem = OSSemCreate(0); OS_ENTER_CRITICAL(); /* 初始化VIC(省略) */ /* 初始化定時(shí)器1(省略) */ /* 目的板初始化TargeInit() (省略) */ OS_EXIT_CRITICAL(); while (1) OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = BEEP; OSTimeDly(60); IO0SET = BEEP; OSTimeDly(60); 創(chuàng)建信號(hào)量初始化任務(wù)蜂鳴器響延時(shí)60個(gè)節(jié)拍蜂鳴器滅延時(shí)

7、60個(gè)節(jié)拍進(jìn)入臨界段退出臨界段等待信號(hào)量讀者補(bǔ)出相應(yīng)的代碼 蜂鳴器報(bào)警義務(wù)例如代碼如下。ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 發(fā)送信號(hào)量信號(hào)量信號(hào)量義務(wù)間同步義務(wù)間同步 收到信號(hào)量.等待信號(hào)量.義務(wù)1義務(wù)2義務(wù)優(yōu)先級(jí)足夠高義務(wù)同步 在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常運(yùn)用信號(hào)量來實(shí)現(xiàn)多個(gè)義務(wù)之間的同步。而用來實(shí)現(xiàn)義務(wù)間同步的信號(hào)量在創(chuàng)建時(shí)初始值可以為0或者1，這是由OSSemCreate()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 讓一個(gè)LED以0.5Hz的頻率閃耀，每按鍵一次，LED閃耀一次。我們經(jīng)過此例來闡明如何運(yùn)用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)義務(wù)間同步，假設(shè)TaskLED為高優(yōu)先級(jí)的義

8、務(wù)。兩個(gè)義務(wù)處置流程如下。義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 TaskKEY義務(wù)主要代碼如下。void TaskKEY (void *pdata) while (1) while (IO0PIN & KEY1) != 0) OSTimeDly(1); OSSemPost (sem); while (IO0PIN & KEY1) = 0) OSTimeDly(1); 延時(shí)1個(gè)節(jié)拍，用于義務(wù)切換延時(shí)1個(gè)節(jié)拍，用于義務(wù)切換等待按健按下等待按健釋放初始化代碼發(fā)送信號(hào)量義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void TaskLED (void *

9、pdata) sem = OSSemCreate(0); while (1) OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = LED1; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); IO0SET = LED1; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); 創(chuàng)建信號(hào)量，初始化為0初始化任務(wù)LED亮延時(shí)1sLED滅延時(shí)1s TaskLED義務(wù)主要代碼如下。等待音訊義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 資源同步資源同步 為了闡明運(yùn)用信號(hào)量訪問共享資源實(shí)現(xiàn)資源同步，設(shè)計(jì)兩個(gè)義務(wù)，它們以不同的頻率讓LED點(diǎn)亮30個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，然后

10、熄滅60個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，要求這兩個(gè)義務(wù)不會(huì)相互關(guān)擾。假設(shè)TaskLED0為高優(yōu)先級(jí)義務(wù)，下面是兩個(gè)義務(wù)的處置流程。 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void LED (void) INT8U err; OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = LED1; OSTimeDly(30); IO0SET = LED1; OSTimeDly(60); OSSemPost(sem);等待信號(hào)量LED亮延時(shí)30個(gè)節(jié)拍延時(shí)60個(gè)節(jié)拍 為了實(shí)現(xiàn)資源同步，我們需求保證OSSemPost()與OSSemPend()成對(duì)在同一個(gè)義務(wù)函數(shù)中調(diào)用，所以我們編寫一個(gè)庫函數(shù)LED()供兩個(gè)

11、義務(wù)調(diào)用，代碼如下。LED滅發(fā)送信號(hào)量資源同步資源同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void TaskLED0 (void *pdata) sem = OSSemCreate(1); while (1) LED(); OSTimeDly(1000); 初始化任務(wù)void TaskLED1 (void *pdata) pdata = pdata; while (1) LED(); OSTimeDly(2000); 調(diào)用LED函數(shù)延時(shí)1000個(gè)節(jié)拍防止編譯器報(bào)警調(diào)用LED函數(shù)延時(shí)2000個(gè)節(jié)拍 下面給出兩個(gè)LED義務(wù)的主要處置代碼。創(chuàng)建信號(hào)量用來實(shí)現(xiàn)資源同步的信號(hào)量在創(chuàng)建時(shí)初始值為一樣資源

12、的數(shù)目，不過嵌入式系統(tǒng)中極少出現(xiàn)完全等同的資源，所以普通初始化為1。LED()函數(shù)已包含互斥資源同步資源同步 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 在中斷中獲得信號(hào)量在中斷中獲得信號(hào)量 建立一個(gè)義務(wù)，它每53 秒發(fā)送一次信號(hào)量。定時(shí)器1每1秒鐘產(chǎn)生一次中斷，在中斷效力程序中獲得信號(hào)量，假設(shè)有，那么翻轉(zhuǎn)LED。以此例如來闡明如何在中斷中獲得信號(hào)量，運(yùn)用函數(shù)OSSemAccept()實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)義務(wù)處置流程如下。 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void TaskPost (void *pdata) sem = OSSemCreate(0); OS_ENTER_CRITICAL(); /* 初始化VIC(省略) */ /* 初始化定時(shí)器1(省略) */ /* 目的板初始化TargeInit() (省略) */ OS_EXIT_CRITICAL(); while (1) OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC * 5/3); OSSemPost (sem); 創(chuàng)建信號(hào)量初始化任務(wù)發(fā)送信號(hào)量進(jìn)入臨界段退出臨界段延時(shí)5/3秒讀者補(bǔ)出相應(yīng)的代碼 發(fā)送信號(hào)量義務(wù)主要代碼如下。在中斷中獲得信號(hào)量在中斷中獲得信號(hào)量 積件 12-9：COS-II信號(hào)量 void Timer1_Except