本人憑借多年的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)給出了劃分任務(wù)的3個(gè)原則，分別是“對(duì)同一個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)放在一個(gè)任務(wù)中”、“通過(guò)任務(wù)分割提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性”和“軟件工程中的‘解耦原則’用于任務(wù)的劃分”。實(shí)踐證明，這些任務(wù)劃分的原則是行之有效的。另外，從實(shí)用的角度給出了編寫基于RTX51 Tiny實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件的指導(dǎo)方針。實(shí)際上，RTX51 Tiny實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的硬件需求是很低的，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，能夠運(yùn)行嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的單片機(jī)芯片是很容易采購(gòu)得到的。

　　嵌入式研發(fā)中心是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)入嵌入式技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣的技術(shù)型企業(yè)之一，成立以來(lái)在專注于嵌入式底層應(yīng)用技術(shù)的研究和開發(fā)的同時(shí)為廣大客戶提供嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、嵌入式解決方案和嵌入式產(chǎn)品（嵌入式開發(fā)板、ARM開發(fā)板、ARM9開發(fā)板、ARM開發(fā)工具、ARM仿真器和ARM工控板、arm實(shí)驗(yàn)儀等）。

　　人們?cè)絹?lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到，在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的必要性。在許多嵌入式系統(tǒng)中，不但要求系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件，并對(duì)其作出快速處理，通常還需要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，并對(duì)每個(gè)任務(wù)作出實(shí)時(shí)響應(yīng)。實(shí)踐證明，對(duì)于這樣的應(yīng)用，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)平臺(tái)和運(yùn)行平臺(tái)是一個(gè)良好的選擇。

　　在基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS，RealTime Operating System）的單片機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中，“任務(wù)”是一個(gè)很重要的概念。有專家指出，把一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)分為多少個(gè)任務(wù)且定義每一個(gè)任務(wù)各負(fù)責(zé)什么事情，這是一門藝術(shù)。

　　對(duì)于任務(wù)的劃分，并沒有一個(gè)人人都要遵守的規(guī)則，不同的嵌入式開發(fā)工程師來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)同樣規(guī)格要求的系統(tǒng)，會(huì)有不同的方案。然而，到目前為止，很難看到有關(guān)論文對(duì)任務(wù)劃分的方法有比較詳細(xì)而系統(tǒng)的介紹。本文將深入研究劃分任務(wù)的方法，并在此基礎(chǔ)上，從實(shí)用的角度給出編寫基于RTX51 Tiny實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件的指導(dǎo)方針。

　　1、任務(wù)的概念和應(yīng)用軟件開發(fā)過(guò)程

　　在嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)開發(fā)中，用C語(yǔ)言代碼表示的任務(wù)是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)程序。任務(wù)不能有返回，不能有退出出口，但是任務(wù)可以被殺死，包括被別的任務(wù)殺死或自殺［2］。任務(wù)的概念與操作系統(tǒng)中的進(jìn)程概念相同，一個(gè)任務(wù)是獨(dú)立的執(zhí)行進(jìn)程，可以與其他的并發(fā)任務(wù)競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)間。

　　基于RTOS的單片機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)過(guò)程：首先是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案明確應(yīng)用軟件的功能，然后結(jié)合RTOS的并發(fā)特性（或準(zhǔn)并發(fā)特性），對(duì)應(yīng)用軟件要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行大小適當(dāng)?shù)膭澐?，也就是把?yīng)用軟件的功能按照一定的原則劃分為若干個(gè)任務(wù)模塊，并對(duì)各個(gè)任務(wù)間的通信和時(shí)延進(jìn)行仔細(xì)的確認(rèn)。

　　2、任務(wù)劃分的原則

　　任務(wù)劃分有3個(gè)原則，分別介紹如下。

　　2.1 原則1：將同一個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)放在一個(gè)任務(wù)中。

　　2.2 原則2：是要通過(guò)任務(wù)分割提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

　　在嵌入式多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，任務(wù)是指一個(gè)程序分段。這個(gè)程序分段被操作系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)基本單元來(lái)調(diào)度。典型地，每個(gè)任務(wù)都是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)。

　　2.3 原則3：是要將軟件工程中的“解耦原則”用于任務(wù)劃分。

　　可以采用軟件工程中的解耦原則對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行任務(wù)的劃分。任務(wù)之間的耦合是影響軟件復(fù)雜程度的一個(gè)重要因素，應(yīng)該采取下述設(shè)計(jì)原則：盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合和特征耦合，限制公共環(huán)境耦合的范圍，完全不用內(nèi)容耦合。具體方法可參見軟件工程方面的書籍。

　　3、基于RTX51 Tiny的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)指導(dǎo)

　　RTX51是一個(gè)德國(guó)Keil Software公司開發(fā)的用于8051系列單片機(jī)的多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。RTX51有2個(gè)不同的版本。

　?。?）完全版RTX51 Full

　?。?）小型版RTX51 Tiny

　　基于RTX51 Tiny實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該根據(jù)RTX51 Tiny操作系統(tǒng)的準(zhǔn)并發(fā)特性，對(duì)應(yīng)用軟件要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行大小適當(dāng)?shù)膭澐?amp;mdash;—按照上述3個(gè)原則劃分為若干個(gè)任務(wù)模塊，并對(duì)各個(gè)任務(wù)間的通信和時(shí)延進(jìn)行仔細(xì)的確認(rèn)。

　　編寫基于RTX51 Tiny的應(yīng)用軟件的指導(dǎo)方針如下：

　?、?包含頭文件rtx51tny.h在應(yīng)用程序中。

　?、?不要寫C語(yǔ)言主函數(shù)main（）。RTX51 Tiny操作系統(tǒng)內(nèi)核中已經(jīng)有它自己的主函數(shù)main（）。

　　③ 應(yīng)用程序應(yīng)該至少包括1個(gè)任務(wù)函數(shù)（task function）。

　　④ RTX51 Tiny應(yīng)用程序必須中斷使能（EA=1），因?yàn)镽TX51 Tiny操作系統(tǒng)使用了定時(shí)器T0中斷。

　　⑤ 應(yīng)用程序至少調(diào)用1個(gè)RTX51 Tiny系統(tǒng)函數(shù)（如os_wait）；否則，鏈接器將不會(huì)把RTX51 Tiny的系統(tǒng)庫(kù)包含到應(yīng)用程序中。

　?、?任務(wù)task0是應(yīng)用程序中第一個(gè)執(zhí)行的函數(shù)。在任務(wù)task 0中，必須調(diào)用os_create_task函數(shù)來(lái)運(yùn)行其他任務(wù)。

　?、?任務(wù)task函數(shù)不必退出或返回。任務(wù)task必須使用一個(gè)while（1）結(jié)構(gòu)或其他類似的結(jié)構(gòu)。任務(wù)task函數(shù)不帶參數(shù)，也沒有返回值。使用系統(tǒng)函數(shù)os_delete_task掛起（halt）一個(gè)運(yùn)行的任務(wù)。

　?、?中斷服務(wù)程序的編寫方式，與不使用RTX51 Tiny操作系統(tǒng)下的編寫方式相同。

　?、?編譯和鏈接應(yīng)用程序有2種途徑，一種是使用集成開發(fā)環(huán)境μVision 2 IDE，另一種是使用命令行工具CommandLine Tools。一般采用德國(guó)Keil Software公司提供的集成開發(fā)環(huán)境Vision 2 IDE。