51單片機多任務(wù)編程設(shè)計及運用

李夢

（安徽工程大學機電學院，安徽蕪湖241000）

51單片機多任務(wù)編程設(shè)計及運用

李夢

（安徽工程大學機電學院，安徽蕪湖241000）

51單片機常被應(yīng)用在智能控制系統(tǒng)中，特別是微型的智能控制系統(tǒng)。在計算機技術(shù)的不斷發(fā)展下，人們對51單片機所在的控制系統(tǒng)應(yīng)用提出了更高的要求，開始了對51單片機的多任務(wù)編程試驗。為此，對51單片機多任務(wù)編程設(shè)計及運用進行分析。

51單片機；多任務(wù)編程；設(shè)計；應(yīng)用

51單片機在微型智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用［1］，針對其應(yīng)用功能的限制問題，有關(guān)人員對其進行了研究和討論。

151　單片機多任務(wù)編程設(shè)計原理

1.1多任務(wù)設(shè)計原理

多任務(wù)設(shè)計的原理是指在同一個時間內(nèi)完成多種任務(wù)［2］。但在一般情況下，一個處理器是不能再同一時間完成多種任務(wù)程序的，需要利用時間片完成多種任務(wù)的程序。為了充分完成這種任務(wù)需要利用時間操作系統(tǒng)在短時間內(nèi)對任務(wù)進行切換，保證在同一個時間段內(nèi)制定多種任務(wù)。

1.2 51單片機多任務(wù)設(shè)計原理

第一，整體任務(wù)的設(shè)計。具體表現(xiàn)為將按照一定的規(guī)定對這些任務(wù)進行重新排列，并按照排列好的順序執(zhí)行工作，在完成最后一個任務(wù)之后返回重新處理第一個任務(wù)，如此反復(fù)循環(huán)。

第二，任務(wù)的執(zhí)行只是作為一個過程存在，不管在執(zhí)行什么樣的任務(wù)都需要在執(zhí)行任務(wù)過程之后再進行下一個任務(wù)。即在執(zhí)行一個任務(wù)的時候不能同時執(zhí)行其他兩種任務(wù)。

第三，為系統(tǒng)獨立設(shè)計出一個等待程序，等待程序的設(shè)計能夠?qū)⑾到y(tǒng)程序進行有效的編排，從而在保證任務(wù)完成的同時節(jié)省系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時所需要的時間。

251　單片機多任務(wù)編程設(shè)計應(yīng)用

2.1 51單片機多任務(wù)編程任務(wù)的設(shè)計和延時過程

第一，任務(wù)設(shè)計。系統(tǒng)中的任務(wù)一般分為實時任務(wù)和常規(guī)任務(wù)。其中，實時任務(wù)的執(zhí)行不需要條件，系統(tǒng)排序準備工作中中就能自行執(zhí)行這些任務(wù)。常規(guī)任務(wù)的執(zhí)行一般需要在滿足相關(guān)設(shè)置的條件下進行。因此可以發(fā)現(xiàn)只有在滿足之前設(shè)置的條件后，任務(wù)才會被啟動，且在執(zhí)行的過程中能夠被其他任務(wù)中止［3］。在任務(wù)設(shè)計的過程中，所有任務(wù)都會被排在一個隊列中，一旦想要將特殊的過程添加到常規(guī)任務(wù)中，這個過程被稱作控過程。

第二，延時過程設(shè)計。系統(tǒng)的正常運行往往需要相關(guān)延時等待的支持。因此，為了保證系統(tǒng)多任務(wù)功能的順利執(zhí)行，需要對程序進行特殊設(shè)計。在一般情況下，系統(tǒng)延時分為短時間的延時和長時間的延時兩種。短延時設(shè)計本身是一種特殊的處理過程，可以將其設(shè)計成一個特殊的RPOCI，短延時的計數(shù)周期要以任務(wù)的執(zhí)行時間為準，一般情況在在一個技術(shù)周期就能完成所有的任務(wù)。長延時設(shè)計是一種獨立性、特殊性的執(zhí)行任務(wù)，長延時的設(shè)計能夠利用定時器來生成等待程序，具體的時間可以根據(jù)編程的時間來確定。

2.2 51單片機多任務(wù)編程硬件設(shè)計

51單片機多任務(wù)編程硬件設(shè)計需要具備所有系統(tǒng)的功能，并通過對多種功能的協(xié)調(diào)形成一個科學化、系統(tǒng)化的51單片機系統(tǒng)，在系統(tǒng)的作用下完善對動態(tài)顯示數(shù)碼管和矩陣掃描鍵盤的應(yīng)用［4］。觸碰系統(tǒng)的按鍵鈕，就會出現(xiàn)燈光閃爍，這種情況不利于任務(wù)執(zhí)行的連續(xù)性，因此，需要應(yīng)用專用芯片作為驅(qū)動，避免任務(wù)執(zhí)行不連續(xù)現(xiàn)象的發(fā)生。軟件設(shè)計指的是系統(tǒng)編程。為了節(jié)省編程時間，需要在延時的同時執(zhí)行其他任務(wù)。

3　結(jié)束語

綜上所述，51單片機進行多任務(wù)編程的應(yīng)用需要將所有的任務(wù)進行科學、合理的排列和管理，在具體執(zhí)行的過程中可以根據(jù)需要調(diào)制其中的任意一個過程，在調(diào)制單一過程的同時就能保證系統(tǒng)在短時間內(nèi)被隨意切換，提升系統(tǒng)資源的利用率。

［1］徐華.51單片機多任務(wù)編程設(shè)計及應(yīng)用［J］.軟件，2011，32（03）：21-27.31.

［2］夏青.試論51單片機多任務(wù)編程設(shè)計及應(yīng)用［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015，10：21.

［3］于宏新.基于晶振粗精磨機的單片機實時多任務(wù)處理系統(tǒng)模式研究［D］.上海：東華大學，2011.

［4］阿占文，馮清香.單片機多任務(wù)操作的多功能采集卡設(shè)計［J］.自動化儀表，2014，（01）：84-87.

Design and Application of Multi Task Programming of 51 Single Chip Microcomputer

LI Meng
（Mehanical&Electrical Engineering Anhui Polytechnic University，Wuhu Anhui 241000，China）

51 microcontroller is often used in the intelligent control system，especially the micro intelligent control system.With the continuous development of computer technology，people put forward higher requirements on the control system of the 51 single chip microcomputer，and began the multi task programming test of 51 single chip computer.For this purpose，the paper analyzes the design and application of multi task programming of 51 single chip computer.

51 single chip microcomputer；multi task programming；design；application

TP313

A

1672-545X（2016）08-0277-02

2016-05-25

李夢（1986-），女，安徽淮南人，碩士，助理教師，主要研究方向：機械電子工程測控系統(tǒng)。