【已发布】想了一个微秒分辨率的任务调度实现机制方法

eric2013

如果直接把RTOS的系统时钟节拍设置为1us，系统负担非常大，而且很多RTOS也做不到100MHz主频下，1us切换一次任务。

这两天测试下是否可行，可行的话，给大家分享下。

这个机制主要是用来替换大家的程序里面DelayUS微秒延迟的API，让其也支持释放CPU权限来支持任务调度。延迟时间到后，还可以根据自己的优先级情况返回执行。




已经发布：


第9期ThreadX视频教程：自制个微秒分辨率任务调度实现方案（2023-10-11）
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=121371

tovinz

进中断吗

eric2013

tovinz 发表于 2023-10-9 08:39
进中断吗

进中断，否则时间到了没法及时通知。

fyyxxm

随着mcu主频的持续提高，1us可能代替1ms成为主流。。。。

tovinz

我想的是开一个硬件定时器，线程阻塞等待，时间到发送线程通知或者信号量唤醒线程，
但每个线程都需要一个硬件定时器。如果共用的话那硬件定时器的中断周期要开到1us的精度，然后通过软件计数来确定唤醒哪个线程，可是1us的中断周期也太频繁了。
每个线程配一个硬件定时器的话，想延时多久就开配置成多久就行了，只需要触发一次中断。

eric2013

tovinz 发表于 2023-10-9 09:20
我想的是开一个硬件定时器，线程阻塞等待，时间到发送线程通知或者信号量唤醒线程，
但每个线程都需要一个 ...

对，初步就是这个思路，我们的开发板有现成的API，一个定时可以开启4组任务。
不用每个任务都开，仅仅用到任务开即可，一般就2-3任务需要。

剩下就是优化下，做到最短切换极限。

[C] 纯文本查看 复制代码

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_StartHardTimer
*	功能说明: 使用TIM2-5做单次定时器使用, 定时时间到后执行回调函数。可以同时启动4个定时器通道，互不干扰。
*             定时精度正负1us （主要耗费在调用本函数的执行时间）
*			  TIM2和TIM5 是32位定时器。定时范围很大
*			  TIM3和TIM4 是16位定时器。
*	形    参: _CC : 捕获比较通道几，1，2，3, 4
*             _uiTimeOut : 超时时间, 单位 1us. 对于16位定时器，最大 65.5ms; 对于32位定时器，最大 4294秒
*             _pCallBack : 定时时间到后，被执行的函数
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartHardTimer(uint8_t _CC, uint32_t _uiTimeOut, void * _pCallBack)
{
    uint32_t cnt_now;
    uint32_t cnt_tar;
	TIM_TypeDef* TIMx = TIM_HARD;
	
    /* H743速度较快，无需补偿延迟，实测精度正负1us */
    
    cnt_now = TIMx->CNT; 
    cnt_tar = cnt_now + _uiTimeOut;			/* 计算捕获的计数器值 */
    if (_CC == 1)
    {
        s_TIM_CallBack1 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIMx->CCR1 = cnt_tar; 			    /* 设置捕获比较计数器CC1 */
        TIMx->SR = (uint16_t)~TIM_IT_CC1;   /* 清除CC1中断标志 */
		TIMx->DIER |= TIM_IT_CC1;			/* 使能CC1中断 */
	}
    else if (_CC == 2)
    {
		s_TIM_CallBack2 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIMx->CCR2 = cnt_tar;				/* 设置捕获比较计数器CC2 */
        TIMx->SR = (uint16_t)~TIM_IT_CC2;	/* 清除CC2中断标志 */
		TIMx->DIER |= TIM_IT_CC2;			/* 使能CC2中断 */
    }
    else if (_CC == 3)
    {
        s_TIM_CallBack3 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIMx->CCR3 = cnt_tar;				/* 设置捕获比较计数器CC3 */
        TIMx->SR = (uint16_t)~TIM_IT_CC3;	/* 清除CC3中断标志 */
		TIMx->DIER |= TIM_IT_CC3;			/* 使能CC3中断 */
    }
    else if (_CC == 4)
    {
        s_TIM_CallBack4 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIMx->CCR4 = cnt_tar;				/* 设置捕获比较计数器CC4 */
        TIMx->SR = (uint16_t)~TIM_IT_CC4;	/* 清除CC4中断标志 */
		TIMx->DIER |= TIM_IT_CC4;			/* 使能CC4中断 */
    }
	else
    {
        return;
    }
}

eric2013

fyyxxm 发表于 2023-10-9 09:02
随着mcu主频的持续提高，1us可能代替1ms成为主流。。。。

1GHz主频的搞这个比较合适。

frankff

正好需要,期待硬汉老师的分享

eric2013

今晚有时间的话，整个小视频给大家分享下。

eric2013

做好了