前言： 此文章適合對(duì)51單片機(jī)感興趣，也想利用51實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的程序管理，適合學(xué)習(xí)交流用，望謹(jǐn)慎吐槽。
準(zhǔn)備一：
所謂實(shí)時(shí)呢，這個(gè)概念三言兩語(yǔ)不好解釋， 在這里就不涉及太多的官方及專業(yè)名詞和術(shù)語(yǔ)。就像你用電飯煲做飯一樣，當(dāng)你啟動(dòng)后，是希望它一直工作，直到把
飯做好，而不希望它會(huì)中途出現(xiàn)故障什么的。然后在中斷，你希望想煮粥，那就停了電，再加水，調(diào)成煮粥模式，然后繼續(xù)工作，直到完成。這個(gè)，就有點(diǎn)實(shí)時(shí)的解
釋吧，如果這個(gè)解釋不夠形象，要不再舉例另一個(gè)，請(qǐng)私下聯(lián)系再作舉例。
所謂多任務(wù)呢，這個(gè)應(yīng)該不難解釋了，不過，還是再羅嗦一下。51單片機(jī)，就只有一個(gè)CPU,就像你在廚房做飯，只有你一個(gè)人，你又想煮飯，又想燒菜，還
想打掃衛(wèi)生，但你一個(gè)人，不可能同時(shí)做的。所以，一個(gè)重要的概念就在這里。一個(gè)CPU不可能同時(shí)做這么多做事的。所以，它不得不像人一樣，一會(huì)做這個(gè)，一
會(huì)做那個(gè)。比如10分鐘掃一下地，然后10分鐘燒一個(gè)菜，然后10分鐘 去上個(gè)廁所，然后10分鐘再回來(lái)掃一下地。就這樣把時(shí)間分配好，但以一個(gè)小時(shí)來(lái)
看，就感覺你這一個(gè)小時(shí)是幾個(gè)工作同時(shí)在做，而且這幾個(gè)事互不影響的。
好了，有了這兩個(gè)概念就差不多了。
51單片機(jī)靠什么來(lái)得到這個(gè)確定的時(shí)間，并把它分割成一段一段的呢。
下面就以一個(gè)多任務(wù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)?1單片機(jī)的儲(chǔ)存空間不夠，一般不適合做大的系統(tǒng)移植。玩過STM32的人應(yīng)該清楚uC/OS系統(tǒng)的移植，把uC
/OS移植到51單片機(jī)，也不無(wú)不可，只是光是把一個(gè)系統(tǒng)移植上去，單片機(jī)就沒有多少空間做其它事了。就好比說(shuō)，你一個(gè)硬盤是40G的，你裝了個(gè)win
7系統(tǒng)后都差不多占了20G了，那你硬盤就沒有多少空間再做其它事了。
uC/OS不好移植了，就更別說(shuō)把linux系統(tǒng)移植給51單片機(jī)了。那，就沒有合適給51單片機(jī)的嗎？答案是有的。
如果你使用增強(qiáng)型的51單片機(jī)，還是可以考慮對(duì)uC/OS裁剪移植的。
不過，對(duì)于增強(qiáng)型，還是普通型，還是基本51內(nèi)核的單片機(jī)，都有一個(gè)比較適合做簡(jiǎn)單的多任務(wù)系統(tǒng)開發(fā)的。
在KEIL里，開發(fā)了一個(gè)適合對(duì)51使用的多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)的。就是RTX51系統(tǒng)。
RTX51分有兩個(gè)，一個(gè)是RTX51FULL，一個(gè)是RTX51TINY。
在這里介紹RTX51TINY。
對(duì)系統(tǒng)的移植，也不算移植吧，
從硬件的角度來(lái)說(shuō)，就是對(duì)CPU的時(shí)間調(diào)度做出設(shè)置，用來(lái)管理內(nèi)存，時(shí)間等。越大的系統(tǒng)管理的越多，管理的也越周到，但操作也越復(fù)雜。
從軟件的角度來(lái)說(shuō)，就是添加把一系列的庫(kù)文件添加在程序里，然后，在程序里對(duì)庫(kù)里的子程序調(diào)用就可了。越大的系統(tǒng)里，提供的庫(kù)函數(shù)就越多，庫(kù)函數(shù)越多，調(diào)
用越來(lái)考慮的就越多。庫(kù)函數(shù)越少呢，程序應(yīng)該會(huì)清晰一些，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)的功能及管理就跟不上去了。但對(duì)于51來(lái)說(shuō)，RTX51TINY還是可以的。
好，下面就一步一步來(lái)使用RTX51TINY來(lái)實(shí)現(xiàn)51的多任務(wù)的吧。
一，庫(kù)文件的添加及KEIL的設(shè)置。
#include <rtx51tny.h> //rtx51tny.h這個(gè)文件就是RTX51TINY的庫(kù)文件，只有一個(gè)文件，因?yàn)檫@個(gè)文件是keil里包含有的，不必去哪里找。 #include <reg51.h> 然后就是打開工程的設(shè)置，如圖： 
在Target這個(gè)選項(xiàng)里，找到如圖中那個(gè)，選擇RTX51 Tiny這個(gè)選項(xiàng)，這樣，在編譯的時(shí)候，就不用提示頭文件不存在了。
這便是第一步在完成的。
二，對(duì)rtx51tny.h的解讀。
從軟件的角度，也只是把這個(gè)頭文件添加進(jìn)來(lái)，然后對(duì)庫(kù)函數(shù)做出調(diào)用。
這個(gè)庫(kù)文件的函數(shù)就這幾個(gè)，所以，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)管理，只要恰當(dāng)?shù)氖褂眠@個(gè)函數(shù)就可以了。
其中，常用的幾個(gè)函數(shù)是 os_create_task(),os_send_signal(),os_wait().。由于os_wait1和os_wait2的這兩個(gè)函數(shù)是差不多的，
三,以一個(gè)簡(jiǎn)單的程序分析：
#include <rtx51tny.h> #include <reg51.h> void job() _task_ 0
{ os_create_task (1); os_create_task (2); os_create_task (3); while(1) { P1=~P1; os_wait(K_TMO,50,0); } }
void num1() _task_ 1 { while(1) { P0=~P0; os_wait(K_TMO,100,0); } }
void num2 () _task_ 2 { while (1) { P2=~P2; os_wait1(K_SIG); } }
void num4 () _task_ 3 { while (1) { P3=~P3; } } 以上便是一個(gè)完整的程序。首先，這個(gè)程序有一個(gè)特點(diǎn)，就是沒有main函數(shù)了。 下面，就對(duì)這個(gè)程序作出分析并對(duì)rtx51加深學(xué)習(xí)和理解。
void job() _task_ 0 ｛｝， 這個(gè)，便是一個(gè)任務(wù)，所謂任務(wù)，就是披著嫁衣的函數(shù)。void，這個(gè)，名義上可有可無(wú)，但，有為好，一般不需要做什么返回。job()這個(gè)，就是函數(shù)名了。這個(gè)job可以隨便一個(gè)名字，自己可以隨便起。 然后_task_是一個(gè)關(guān)鍵字，必須要有，表示你建的這個(gè)函數(shù)就是一個(gè)任務(wù)。 然后 0呢， 表示這個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是0。擁有最高優(yōu)先級(jí)。
因?yàn)椋褂胷tx51這個(gè)，并沒有main函數(shù)，所以，程序是從任務(wù)0開始的，然后，做任務(wù)0開始執(zhí)行的后，程序該干嘛就干嘛了。那現(xiàn)在看一下任務(wù)0干了嘛。
os_create_task (1); ,這個(gè)，就是任務(wù)0做的事。就是創(chuàng)建了任務(wù)1。因?yàn)?/span> void num1() _task_ 1 ｛｝只是定義了任務(wù)1的函數(shù)，或者只是定義了任務(wù)1該干什么的。但，程序沒有調(diào)用到它，它就還不能正常工作。所以os_create_task (1);的工作就是調(diào)用了任務(wù)1，讓任務(wù)1可以正常工作。然后，把任務(wù)1創(chuàng)建后，就和任務(wù)0無(wú)關(guān)了。同理，也可以os_delete_task(1);來(lái)刪除任務(wù)1，這樣，刪除了任務(wù)1后，任務(wù)1里的內(nèi)容就不再工作了。
rtx51tiny這個(gè)可以定義16個(gè)任務(wù)。16個(gè)任務(wù)，對(duì)于用51實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，基本就可以了。有一些初學(xué)者有點(diǎn)困惑的是，以為程序只是定義16個(gè)函數(shù)，這里只是說(shuō)最大支持16個(gè)任務(wù)，而你要定義各種函數(shù)呢，定義多少個(gè)都可以的。
然后，現(xiàn)在就是每個(gè)任務(wù)的作用，聯(lián)系及區(qū)別了。
以上程序定義了0，1，2，3共四個(gè)任務(wù)。
任務(wù)0所做的是：
while(1) { P1=~P1; os_wait(K_TMO,50,0); } 就是在一定的時(shí)間間隔里，對(duì)P1的值取反。os_wait(K_TMO,50,0);這個(gè)函數(shù)就是等待時(shí)間溢出，具體參考o(jì)s_wait()這個(gè)函數(shù)。K_TMO表示是對(duì)時(shí)間溢出的方式做出等待，K_SIG，這個(gè)表示對(duì)信號(hào)作出等待。如果用到了K_SIG，就要用到os_send_signal
這個(gè)函數(shù)，表示對(duì)某個(gè)任務(wù)發(fā)送信號(hào)。然后，那個(gè)函數(shù)接收到了另一個(gè)任務(wù)接收到的信號(hào)，就跳出等待，作出下一步的指令。這個(gè)的50呢，表示的是表示50個(gè)時(shí)
間間隔。就像剛才在廚房里的時(shí)間間隔為10分鐘，那這里就等了50個(gè)分鐘。在rtx51默認(rèn)的時(shí)間間隔是0.01s，也就是10ms，100Hz.,那
50個(gè)時(shí)間間隔，就是間隔了0.5s，那任務(wù)0的功能就是每隔0.5來(lái)對(duì)P1的狀態(tài)取反。
同理，分析任務(wù)1就不難了。 也有一些人疑惑了，每個(gè)任務(wù)里都有一個(gè)while（）循環(huán)，程序都進(jìn)入了死循環(huán)，怎么再執(zhí)行其它的指令呢。
所
以，在這里需要接受的概念就是，每一個(gè)任務(wù)被建立之后，就不再管其它任務(wù)了，就自己在做自己的事了。每個(gè)程序就相當(dāng)于一個(gè)main函數(shù)一樣了。或者這么
說(shuō)，一個(gè)12Mhz的晶振，你定義了12個(gè)任務(wù)，然后，這個(gè)CPU就被分成12個(gè)CPU，每一個(gè)CPU的時(shí)鐘頻率為1Mhz，然后，每個(gè)CPU就在做自己
的事，和其它CPU無(wú)關(guān)，只是兩個(gè)CPU之間是可以通信管理了。這樣的解釋雖然不恰當(dāng)，不過，還是很形象地讓不少同學(xué)接受了這個(gè)概念。
以上便是一個(gè)簡(jiǎn)單的多任務(wù)管理了。它有什么優(yōu)點(diǎn)，這個(gè)， 就看你程序的用途了。舉個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)法吧，比如你要用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)鍵盤的掃描，又要實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管
的動(dòng)態(tài)掃描顯示，還要實(shí)現(xiàn)通信，管理，控制等信息。其中一點(diǎn)，要做到鍵盤的掃描，就必須讓程序至少在每10ms內(nèi)或者更嚴(yán)格的時(shí)間里，對(duì)鍵盤作出掃描，那
么，這個(gè)掃描程序如果用中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，還是可以接受的，但如果不是用中斷，而是在非中斷程序里實(shí)現(xiàn)的話，但，你的程序還是要做其它事的，而且程序在做其
它的事的情況下，還要照顧的鍵盤的掃描。還有數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描，如果用定時(shí)中斷來(lái)說(shuō)才能保證程序不因其它指令的執(zhí)行而影響了數(shù)碼管顯示的延遲或不穩(wěn)定。但
要保證這些都要照顧到，程序?qū)懫饋?lái)就畢竟麻煩了。但如果采用了這種多任務(wù)的方式的話，就免去了這個(gè)麻煩了。比如，鍵盤掃描就定義成一個(gè)任務(wù)，這樣，這個(gè)任
務(wù)的工作就是鍵盤的掃描，其它事也不做，這樣，就不受其它程序段的影響，而且這個(gè)任務(wù)也可以方便的移植到相同的系統(tǒng)中去。數(shù)碼管的顯示也定義一個(gè)任務(wù)來(lái)實(shí)
現(xiàn)。
比如你還想添加一個(gè)超聲波的顯示上去，那么，你只要再定義多一個(gè)任務(wù)用來(lái)作超聲波測(cè)距的就可以了。對(duì)原有程序幾乎不需要作修改，而且對(duì)原來(lái)的程序結(jié)構(gòu)也不改變。
以上的程序只是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，而且很多人搜索的時(shí)候，也一般很容易搜索到這個(gè)類似的簡(jiǎn)單的例子。
下面獻(xiàn)上自己編寫的，根據(jù)超聲波測(cè)距控制小車的前進(jìn)后退的程序：
#include <rtx51tny.h> #include <reg51.h>
sbit left0=P1^0; sbit left1=P1^1; sbit right0=P1^2; sbit right1=P1^3; sbit echo=P3^3; sbit trig=P3^5; typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; long numecho=0; uint num; job0 () _task_ 0
{ os_create_task (1); os_create_task (2); os_create_task (3); os_create_task (4); os_create_task (5); TMOD=0x91; while(1) { } }
void back () _task_ 2 { while(1) { os_wait1(K_SIG); left0=1; left1=0; right0=0; right1=1; } } void go () _task_ 1 { while (1)
{ os_wait1(K_SIG);
left0=0; left1=1; right0=1; right1=0; }
}
void Echo_test () _task_ 3 { while (1)
{ trig=0; trig=1; TL1=0; TH1=0; os_wait(K_TMO,1,0); trig=0; TR1=1; os_wait(K_TMO,2,0); numecho=TH1*256+TL1; num=numecho*346/1000/2; }
} void panduan(void) _task_ 4 { while(1) { if(num>500) { os_send_signal(1); } if(num<500) { os_send_signal(2); } if(num<200) { os_send_signal(5); } } }
void stop() _task_ 5 { while (1) { os_wait1(K_SIG); left0=1; left1=1; right0=1; right1=1; } }
在這個(gè)程序里，任務(wù)3就是作的是超聲波的測(cè)距，這個(gè)任務(wù)是不停在做，也就是超聲波在不斷的測(cè)距，把測(cè)到的距離存到num這個(gè)全局變量里，然后任務(wù)4就是根據(jù)距離作出判斷，根據(jù)不作的距離，讓小車前進(jìn)，后退或停止。
最后，對(duì)這個(gè)系統(tǒng)再作一些解釋。這個(gè)系統(tǒng)呢，肯定是用到了51單片機(jī)的資源的。首先，它需要做cpu作時(shí)間分割，那么就要用到定時(shí)器。這里就用了定時(shí)器0
來(lái)作定時(shí)用的。采用了工作方式1，并采用中斷方式。所以，在使用的時(shí)候，一定要注意，不能改變了TMOD里對(duì)定時(shí)器0的設(shè)置，也就是低四位的數(shù)值。也就是
說(shuō)TMOD的值為0x01的，如果需要定時(shí)器1的時(shí)候，需要注意的。還有中斷，已經(jīng)開戶了全局中斷和定時(shí)器0的中斷，所以，要用到中斷的時(shí)候，一定要注
意，不要在設(shè)置中斷的時(shí)候，把IE的值對(duì)應(yīng)的中斷值改變了，這是注意一點(diǎn)的。
而
且，學(xué)會(huì)了51的簡(jiǎn)單的多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)，那么，再去學(xué)STM32的嵌入式操作系統(tǒng)就不難了。只不過，嵌入式操作系統(tǒng)要操作和管理調(diào)用的庫(kù)函數(shù)比較
多，需要修改的參數(shù)也比較多，而且，也要對(duì)內(nèi)存管理，時(shí)鐘，系統(tǒng)等作進(jìn)一步了解。這樣，從51向嵌入式的轉(zhuǎn)型就更容易了。
寥寥數(shù)語(yǔ)，不能把RTX51解釋清楚，更多的功能，還得靠讀者自己去發(fā)揮，出現(xiàn)的問題 也待大家去發(fā)現(xiàn)并解決了。
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