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基于RTX51的單片機(jī)軟件設(shè)計
摘要：隨著單片機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，對它的軟件開發(fā)效率要求越來越高，從匯編到C語言，然后過渡到了操作系統(tǒng)。MCS51作為單片機(jī)世界的長生不衰的主力軍，應(yīng)用于其上的RTX51得到了很大的發(fā)展，它硬件要求低，使用方便、靈活、因此越來越廣泛地應(yīng)用到單片機(jī)的軟件開發(fā)之中。
關(guān)鍵詞：單片機(jī) C51 RTX51
1 概述
很多單片機(jī)的應(yīng)用中都需要同時執(zhí)行很多任務(wù)，對于這樣的應(yīng)用，我們可以利用實時操作系統(tǒng)來靈活地安排系統(tǒng)資源。RTX51是美國Keil公司開發(fā)的一種小型的應(yīng)用于MCS51系列單片機(jī)的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，它可以工作所有8051單片機(jī)以及派生家族中，簡化了復(fù)雜的軟件設(shè)計，縮短了項目周期。我們實踐中用RTX51來開發(fā)單片機(jī)軟件。設(shè)計單片機(jī)控制的GPS接收板軟件，取得了很好的效果。
2 RTX51介紹
RTX51有2個模式：RTX51完全模式和最小模式。RTX51最小模式版是RTX51完全版的一個子集，可以很容易地運行在8051系統(tǒng)上，而不需要外部RAM（DXATA）。RTX51完全模式有4個任務(wù)優(yōu)先級，可以和中斷函數(shù)并行處理，各個任務(wù)之間通過使用“郵箱”系統(tǒng)來進(jìn)行信號和消息的傳遞，可以從內(nèi)存池中申請和釋放內(nèi)存；同時，可以強(qiáng)制一個任務(wù)停止執(zhí)行，等待一個中斷，或者是其它中斷傳來的信號量或者消息。RTX51對系統(tǒng)硬件的要求如表1所列。
2.1 RTX51任務(wù)
RTX51區(qū)分2類任務(wù)：快速任務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。快速任務(wù)有很快的響應(yīng)速度，每個快速任務(wù)使用8051一個單獨的寄存器組，并且有自己的堆棧區(qū)域。RTX51支持最大同時有3個快速任務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)需要多一點的時間來進(jìn)行任務(wù)切換，因此使用的內(nèi)部RAM相對快速任務(wù)要少，所有的標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)共用1個寄存器組和堆棧。當(dāng)任務(wù)切換的時候，當(dāng)前任務(wù)的寄存器狀態(tài)和堆棧內(nèi)容轉(zhuǎn)移到外部存儲器中。RTX51支持最大16個標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。
RTX51任務(wù)狀態(tài)：
①運行（RUNNIGN）——當(dāng)前正在運行的任務(wù)處于RUNNING狀態(tài)，同一時間只有1個任務(wù)可以運行。
②就緒（READY）——等待運行的任務(wù)處于READY狀態(tài)，在當(dāng)前運行的任務(wù)退出運行狀態(tài)后，就緒隊列中優(yōu)先級最高的任務(wù)進(jìn)入到運行狀態(tài)。
③阻塞（BLOCKED）——等待一個事件的任務(wù)處于BLOCKED狀態(tài)，如果事件發(fā)生且優(yōu)先級比正在運行的任務(wù)高，此任務(wù)進(jìn)入運行狀態(tài)；如果優(yōu)先級比正在運行的任務(wù)低，此任務(wù)進(jìn)入READY狀態(tài)。
④刪除（DELETED）——沒有開始的任務(wù)處于刪除狀態(tài)。
⑤任務(wù)切換——RTX51包含一個事件驅(qū)動的任務(wù)切換機(jī)制，它能夠按照任務(wù)的優(yōu)先級進(jìn)行切換，也就是搶占式多任務(wù)系統(tǒng)；另外還有一個可選的時間片輪轉(zhuǎn)切換任務(wù)模式，在時間片輪轉(zhuǎn)模式下，同級別的任務(wù)是按照時間片分別占用CPU的。RTX51任務(wù)有4個優(yōu)先級：0、1、2可以分配給標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，優(yōu)先級3是為快速任務(wù)保留的。每個任務(wù)都可以等待事件的發(fā)生，而并不增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；任務(wù)可以等待消息、信號、中斷、超時事件或者它們的組合。任務(wù)切換是按照一定規(guī)則進(jìn)行的，包括：進(jìn)入到“就緒”狀態(tài)的優(yōu)先級高的任務(wù)先執(zhí)行；如果“就緒”狀態(tài)
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