将嵌入式系统功能分离为RTOS任务

Question

我正在努力掌握如何设计RTOS任务以执行嵌入式系统所需的功能。有哪些建议的资源可用于学习任务设计的具体指导原则？以下是我想回答的一些典型问题：

• 是否应根据系统模块（闪存，USB，显示器等）或每个系统硬件/外围设备（UART，SPI，I2C等）或两者的某些组合来设计任务？两者如何，如何决定？
• 对于串行通信，为Rx和Tx分别执行任务是否有意义？这有什么优点/缺点？

我希望将任务数量保持在最低限度，但如果简化设计或帮助避免未来的陷阱，我不介意增加任务数量。感谢您的反馈。

Answer 1

任务有两个目的：

1. 功能分区
2. 实时回复

第一个可以在任何调度算法上实现 - 而不仅仅是实时。它可用于实现高内聚力和低耦合。这些是带或不带线程的模块化编程的常见概念。

第二个目标特定于RTOS，可能涉及单个＆＃34;功能＆＃34;可能在（1）中设想需要分成多个线程以满足实时截止日期。这里划分为任务不是唯一的问题，而是线程优先级的分配。

Answer 2

好吧，作为一个粗略的指南，如果您不允许嵌套中断到这些外设，您可能只能使用一个线程来处理所有慢速面向字符的外设（如UART和I2C）的驱动。这节省了堆栈，允许来自中断处理程序的简单FIFO通信用于rx数据包，并允许为它们使用共享缓冲池。线程可以在信号量上等待线程安全tx队列上的缓冲区和rx缓冲区的单个共享简单FIFO队列。每当一个线程为tx排队缓冲区，或者一个中断处理程序排队了一个rx缓冲区时，它就会发信号通知信号量。