RTX51 Tiny内核应用常见问题分析
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RTX51 Tiny内核应用常见问题分析  2012/3/1
引 言  μVision是德国Keil公司开发的单片机IDE软件,最初主要用于8051系列单片机,目前也有支持ARM系列单片机的专用版本MDK-ARM。RTX51是其自带的运行于8051系列单片机上的小型多任务实时操作系统,可用来设计具有实时性要求的多任务软件。RTx51有2个版本:RTX51 Tiny和RTX51 Full。RTX51 Tiny是RTX51 Full的子集。RTX51 Tiny自身仅占用900字节左右的程序存储空间,可以很容易地运行在没有外部扩展存储器的8051单片机系统上

引 言

μVision是德国Keil公司开发的单片机IDE软件,最初主要用于8051系列单片机,目前也有支持ARM系列单片机的专用版本MDK-ARM。RTX51是其自带的运行于8051系列单片机上的小型多任务实时操作系统,可用来设计具有实时性要求的多任务软件。RTx51有2个版本:RTX51 Tiny和RTX51 Full。RTX51 Tiny是RTX51 Full的子集。RTX51 Tiny自身仅占用900字节左右的程序存储空间,可以很容易地运行在没有外部扩展存储器的8051单片机系统上。

目前在8051系列单片机上使用多任务实时操作系统,绝大多数应用都选择了RTX51 Tiny。本文就其在实际应用中的一些概念和具体问题进行了探讨。RTX51Tiny内核的版本为1.06,C51编译器版本为7.50。

1 RTX51 Tiny中有没有主程序的问题

一般来说,C语言中主程序就是指main()函数。参考文献[3]称RTX51 Tiny没有主程序,其实这是一种误解。实际上RTX51 Tiny的主程序是以汇编代码的形式位于Rtx51tny.A51文件中,在程序的最后:

在通常的应用中,一般都是将RTX51 Tiny内核做成lib文件,使用的时候直接调用相应的系统函数即可,在应用程序中没有体现,用户也无需关心。这造成了一部分用户的误解,以为RTX51没有main()函数。

另外,参考文献[4]提到,使用RTX51 Timy时用户程序中不需要包含main()函数,它会自动从任务0开始运行;如果用户程序中包含main()函数,则需要利用os_cre-ate_task()函数来启动RTX51实时操作系统。这段话前一部分是正确的,前文也对此做了解释。但后一部分则值得商榷。在RTX51操作系统中,是存在main()函数的,只不过存在于库文件RTX51tny.lib之中,用户的应用程序中不能再包含main()函数。任务0为应用程序的入口,所有其他任务都在任务0中创建。

2 存储空间占用

RTX51tiny操作系统小巧精悍,能极大地提高程序的可读性及可维护性,但也占用了一定的存储空间。这是一种以空间换取性能的办法。由于RTX51操作系统占用了存储空间,如果不外扩存储器,则至少需要8052系列以上的单片机。在Keil自带的帮助文件GS51.PDF中,对比做了详细的介绍。其中有关存储空间方面的信息是:RAM需求为7字节DATA,外加每个任务占用3字节IDATA空间;代码量(即ROM)约900字节。

3 关于使用os_wait()函数定时的问题

RTX51 Tiny内核中,TIMESHARING的默认值为5,以外部时钟振荡器频率为12 MHz计算,任务轮转时间为50 ms。如果想定时1个30 ms的时间间隔,在任务比较重时,使用os_wait(K_TMO,3,0)将得不到准确的结果。因为别的任务的执行时间已经占据了1个任务的轮转时间50 ms,超出了20 ms。如果任务比较多,同时任务的负担都比较重,相应的误差时间会更大。

RTX51 Tiny使用os_wait()函数作定时,只有当系统任务较轻时,使用os_wait(K_IVL,count,0)和os_wait(K_TMO,count,0)才能达到一致的效果;而在任务较重时,使用这2个函数所得到的结果会有很大差别。参考文献[5]对此做了详细介绍,此处只作简单补充。

事实上,用户程序的运行是阵发性的,在一段时间内任务会比较繁忙,而在另一段时间可能会处于空闲状态。如果使用os_wait(K_TMO,count,0)函数进行定时,则在不同的时间段会得到不同的结果。所以,要实现较为精确和稳定的定时,最好还是使用os_wait(K_IVL,count,O)函数,而不是os_wait(K_TMO,count,O)。除非延时时间很长,如超过了所有任务的轮转时间总和,os_wait(K_IVL,count,O)和os_wait(K_TM0,count,O)的延时效果才会相同。

4 INT_CLOCK的设置与延时计算

RTX5 Tiny中与延时相关的2个参数为INT_CLOCK和TIMESHARING。先来看Rtx5ltny.A51源程序中的一段:

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