单片机汇编版的多任务实时操作系统.docx

51单片机汇编版的多任务实时操作系统 一个CPU核心是不可能同时处理多条指令的，只能是一条一条的顺序执行。如果我们需要同时执行多个任务，但又不能等一个任务执行完了再执行下一个任务，有的任务还需要等待一个信号触发才能往下执行，信号迟迟未来那就什么也做不了了！操作系统的出现，就是为了解决这一问题的。它的功能就是能让CPU“同时”处理多个任务，当然不是真正的同时，它只是把这些任务的分成不同的时间段来处理，每个任务只执行很短的的时间（只执行一部分指令），然后保存断点就切换到下一个任务的指令去执行，同样只执行很短的的时间（只执行一部分指令），再保存断点切换任务。等所有的任务都执行一次后再回来从断点处继续执行，时间到，再保存断点切换任务，如此反复。因为CPU的频率高，所以完成一次循环的时间极短，51单片机的频率一般40MHz以内，所需时间是ms、us级的，电脑的主频是GHz级别的，那更不用说，这样短的时间对于我们来说就是同时的。 学过C51的大都知道RTX51，它是单片机实时多任务系统，是kill51自带的，但是还有很多汇编爱好者不能使用它，因为它是C语言的。为此本人设计了两个个简单的汇编语言版的多任务实时系统，专为汇编爱好者提供一个参考。高手勿喷！ 本程序使用定时器中断的方法产生时间轮片，每个任务分配在一个时间轮片上。如果一个时间轮片（定时器的时间）是250us，那每个任务执行一次的时间就是250us（因为任务切换的时间极短，所以里省略了）；有4个任务要执行，那么系统完成一次循环的时间是250*4=1000us=1ms。即先执行任务一250us，然后保存任务一的断点，切换到任务二执行250us，再保存任务二的断点，切换到任务三执行250us，接着保存任务三的断点，切换到任务四执行250us，保存任务四的断点，再次切到任务一断点处继续往下执行250us，再保存再切换到下一个任务的断点处执行，照此循环。所以这些任务并不是同1us内完成的，而是同1ms内完成的，当然更是同时同分同秒完成的。程序只是个演示程序，功能的开发看个人要求而定！轻量四任务实时系统ORG 0000HRW1_SP DATA20H;任务堆栈指针位置寄存器RW2_SP DATA21HRW3_SP DATA22HRW4_SP DATA23HORG 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP RWQHCXORG0076H ;=任务切换程序=RWQHCX:JNB RS0,LOOP3JNB RS1,LOOP4;=任务4现场保护PUSH ACC;需注意与任务4现场还原对应PUSH BPUSH PSWMOV RW4_SP,SP;保存任务4的堆栈指针位置;=任务2现场还原MOV SP,RW1_SP;取任务1的堆栈指针位置，任务1使用寄存器0组POP PSW;需注意与任务1现场保护对应POP BPOP ACCRETILOOP2:;=任务1现场保护PUSH ACC;需注意与任务1现场还原对应PUSH BPUSH PSWMOV RW1_SP,SP;保存任务1的堆栈指针位置;=任务3现场还原MOV SP,RW2_SP;取任务2的堆栈指针位置，任务2使用寄存器1组POP PSW;需注意与任务2现场保护对应POP BPOP ACCRETILOOP3:JNB RS1,LOOP2;=任务2现场保护PUSH ACC;需注意与任务2现场还原对应PUSH BPUSH PSWMOV RW2_SP,SP;保存任务2的堆栈指针位置;=任务4现场还原MOV SP,RW3_SP;取任务3的堆栈指针位置，任务3使用寄存器2组POP PSW;需注意与任务3现场保护对应POP BPOP ACCRETILOOP4:;=任务3现场保护PUSH ACC;需注意与任务3现场还原对应PUSH BPUSH PSWMOV RW3_SP,SP;保存任务4的堆栈指针位置;=任务1现场还原MOV SP,RW4_SP;取任务4的堆栈指针位置，任务4使用寄存器3组POP PSW;需注意与任务4现场保护对应POP BPOP ACCRETI;=任务一程序=RW1_KS: ;任务一入口(初始化)CLR RS0CLR RS1;你的初始化程序;=任务一程序=RW1_MAIN: ;任务一主程序;你的程序LJMP RW1_MAIN=任务一END=;=任务二程序=RW2_KS: ;任务二入口(初始化)CLR RS0SETB RS1;你的初始化程序RW2_MAIN: ;任务二主程序;你的程序LJMP RW2_MAIN=任务二END=;=任务三程序=RW3_KS: ;任务三入口(初始化)SETB RS0CLR RS1;你的初始化程序RW3_MAIN: ;任务三主程序;你的程序LJMP RW3_MAIN=任务三END=;=任务四程序=RW4_KS: ;任务四入口(初始化)SETB RS0SETB RS1;你的初始化程序RW4_MAIN: ;任务四主程序;你的程序LJMP RW4_MAIN=任务四END=初始化程序=MAIN:MOV SP,#09FH;取任务2堆栈指针开始位置MOV DPTR,#RW2_KSPUSH DPLPUSH DPHMOV RW2_SP,#0A4H;任务2堆栈指针寄存器初值=09FH+2+任务2现场保护入栈数MOV SP,#0BFH;取任务3堆栈指针开始位置MOV DPTR,#RW3_KSPUSH DPLPUSH DPHMOV RW3_SP,#0C4H;任务3堆栈指针寄存器初值=0BFH+2+任务3现场保护入栈数MOV SP,#0DFH;取任务4堆栈指针开始位置MOV DPTR,#RW4_KSPUSH DPLPUSH DPHMOV RW4_SP,#0E4H;任务4堆栈指针寄存器初值=0DFH+2+任务4现场保护入栈数MOV SP,#7FH;取任务1堆栈指针开始位置SETB EA;开启维持个任务调度的定时器SETB ET0MOV TMOD,#02HSETB TR0LJMP RW1_KSEND要求不严谨的20任务系统此程序结构很空洞，使用请自己注意ORG 0000HRWJSQ data7FHRWJSQ1 data7EHORG 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP RWDDORG 0076HRWDD: ;任务调度程序MOV R0,RWJSQ ;取任务地址寄存器地址POP ACCMOV R0,A;保存当前任务断点INC R0POP ACCMOV R0,AINC R0MOV A,R0CJNEA,RWJSQ1,LOOP2;所有需要进行的任务是否进行完MOV R0,#216;任务地址寄存器起始地址LOOP2:INC R0MOV A,R0;取另一个任务断点PUSH ACCDEC R0MOV A,R0PUSH ACCMOV RWJSQ,R0 ;保存任务地址寄存器地址CJNER0,#220,XXX ;220是任务三的地址寄存器地址INC R4;延时基数XXX:RETI ;前去执行新任务MAIN:MOV RWJSQ,#216 ;任务地址寄存器起始地址（最多20个任务，需40个寄存器）MOV RWJSQ1,#0;任务地址寄存器地址的最后一个地址加一（取值218-0）MOVR0,RWJSQ ;取各个任务的地址MOV DPTR,#RW1LCALL DZSZMOV DPTR,#RW2LCALL DZSZMOV DPTR,#RW3LCALL DZSZMOV DPTR,#RW4LCALL DZSZMOV DPTR,#RW5LCALL DZSZMOV DPTR,#RW6LCALL DZSZMOV DPTR,#RW7LCALL DZSZMOV DPTR,#RW8LCALL DZSZMOV DPTR,#RW9LCALL DZSZMOV DPTR,#RW10LCALL DZSZMOV DPTR,#RW11LCALL DZSZMOV DPTR,#RW12LCALL DZSZMOV DPTR,#RW13LCALL DZSZMOV DPTR,#RW14LCALL DZSZMOV DPTR,#RW15LCALL DZSZMOV DPTR,#RW16LCALL DZSZMOV DPTR,#RW17LCALL DZSZMOV DPTR,#RW18LCALL DZSZMOV DPTR,#RW19LCALL DZSZMOV DPTR,#RW20LCALL DZSZSETB EA;开启维持个任务调度的定时器SETB ET0MOV TMOD,#02H ;MOV TH0,#6;定时器初值设置SETB TR0LJMP RW1 ;跳到第一个任务DZSZ:MOV R0,DPHINC R0MOV R0,DPLINC R0RETRW1: ;计数任务一JB P1.0,$JNB P1.0,$INC R7LJMP RW1;死循环RW2: ;计数任务二JB P1.1,$JNB P1.1,$DEC R7LJMP RW2;死循环RW3: ;计数任务三MOV R4,#0CJNE R4,#250,$ ;准确延时演示，延时时间=250*任务数*定时器时间，CPL P1.5LJMP RW3;死循环RW4: ;计数任务四MOV R6,#255;非准确延时，时间较难计算BBB:MOV R5,#255DJNZ R5,$DJNZ R6,BBBCPL P1.6LJMP RW4;死循环RW5: ;计数任务五JB P2.7,$JNB P2.7,$CPL P1.7LJMP RW5;死循环RW6: ;计数任务六JB P1.2,$JNB P1.2,$CPL P2.2LJMP RW6;死循环RW7: ;计数任务七LJMP RW7;死循环RW8: ;计数任务八LJMP RW8;死循环RW9: ;计数任务九LJMP RW9;死循环RW10: ;计数任务十LJMP RW10;死循环RW11: ;计数任务十一LJMP RW11;死循环RW12: ;计数任务十二LJMP RW12;死循环RW13: ;计数任务十三CPL P0.0LJMP RW13;死循环RW14: ;计数任务十四CPL P0.1L