经过多年的单片机项目实践,借鉴windows消息机制的思想,编写了单片机多任务事件驱动C代码,应用于单片机项目,无论复杂的项目,还是简单的项目,都可以达到优化代码架构的目的。
经过几轮的精简、优化,现在分享给大家。
代码分为3个模块:任务列表、事件列表、定时器列表。
任务列表创建一个全局列表管理任务,通过调用taskCreat()创建事件处理任务,创建成功返回任务ID,任务列表、事件列表与定时器列表通过任务ID关联。
事件列表创建一个全局循环列表管理事件,调用taskEventIssue()生成一个事件,放到事件循环列表,taskEventLoop()函数放到主线程循环调用,当事件循环列表中有事件时,根据任务ID分发到具体的事件处理任务。
定时器列表创建一个全局列表管理定时器,taskTimer()建立一个定时器,放到定时器列表执行,当定时时间到,会生成一个定时器事件,放到事件列表,分发到具体的事件处理任务。
//common.h
#ifndef __COMMON_H
#define __COMMON_H
#include "stdio.h"
#include
#include
typedef short int16_t;
typedef int int32_t;
typedef long long int64_t;
typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef unsigned int uint32_t;
typedef unsigned long long uint64_t;
typedef unsigned char bool;
#define false 0
#define true 1
#endif // __COMMON_H
//task.h
#ifndef _THREAD_H
#define _THREAD_H
#define TASK_MAX 20 // 最多任务数量
#define TASK_EVENT_MAX 100 // 任务队列长度
#define TASK_TIMER_MAX 100 // 定时器最大数量
typedef void (*CBTaskEvent)(int taskID,uint32_t eventID);
typedef struct _TASK_EVENT
{
int taskID;
uint32_t eventID;
} TASK_EVENT;
int taskCreat(CBTaskEvent task);
void taskLoop();
void taskEventIssue(int taskID,uint32_t eventID);
void taskEventLoop();
//定时、休眠
typedef struct _TASK_TIMER
{
bool isValid;
int taskID;
uint32_t eventID;
uint32_t timeMs;
uint32_t start;
} TASK_TIMER;
void taskTicksInc();
void taskTimer(int taskID,uint32_t eventID,uint32_t time_ms);
void taskTimerLoop();
#endif // _THREAD_H
//task.c
#include "common.h"
#include "task.h"
CBTaskEvent g_taskList[TASK_MAX]={0};
int taskFindEmpty()
{
static int index = -1;
for(int i=0; i{
index++;
index %= TASK_MAX;
if(g_taskList[index]==NULL)
{
return index;
}
}
return -1;
}
int taskCreat(CBTaskEvent task)
{
int taskID;
taskID=taskFindEmpty();
if(taskID == -1)
{
printf("error:task list is full!\n");
return -1;
}
g_taskList[taskID] = task;
printf("creat task<%d>\n",taskID);
return taskID;
}
void taskDestroy(int taskID)
{
printf("Destroy task<%d>\n",taskID);
g_taskList[taskID] = NULL;
}
void taskLoop()
{
taskEventLoop();
taskTimerLoop();
}
TASK_EVENT g_taskEventList[TASK_EVENT_MAX];
int g_TKEventWrite=0;
int g_TKEventRead=0;
int tkEventGetSize()
{
return (g_TKEventWrite + TASK_EVENT_MAX - g_TKEventRead)% TASK_EVENT_MAX;
}
void taskEventIssue(int taskID,uint32_t eventID)
{
int writePos;
if(taskID >= TASK_EVENT_MAX || taskID < 0)
{
printf("taskEventIssue() error:taskID\n");
return;
}
writePos = (g_TKEventWrite + 1)% TASK_EVENT_MAX;
if(writePos == g_TKEventRead)
{
printf("taskEventIssue() error:task<%d> event list is full!\n",taskID);
return;
}
g_taskEventList[g_TKEventWrite].taskID=taskID;
g_taskEventList[g_TKEventWrite].eventID=eventID;
g_TKEventWrite=writePos;
//printf("add event:%x\n",eventID);
}
void taskEventLoop()
{
TASK_EVENT event;
CBTaskEvent task;
int size;
size=tkEventGetSize();
while(size-- >0)
{
event=g_taskEventList[g_TKEventRead];
g_TKEventRead = (g_TKEventRead + 1)% TASK_EVENT_MAX;
task = g_taskList[event.taskID];
if(!task)
{
printf("taskEventLoop() error:task is NULL\n");
continue;
}
task(event.taskID,event.eventID);
}
}
// 定时、休眠
uint32_t g_taskTicks=0;
uint32_t getTaskTicks()
{
return g_taskTicks;
}
void taskTicksInc() // 1ms时间基准
{
g_taskTicks++;
}
uint32_t taskTickDiff(uint32_t now,uint32_t last)
{
uint64_t diff;
diff = now + 0x100000000 - last;
return (diff & 0xffffffff);
}
TASK_TIMER g_taskTimerList[TASK_TIMER_MAX]={0};
int taskTimerFindEmpty()
{
for(int i=0; i{
if(!g_taskTimerList[i].isValid)
{
return i;
}
}
return -1;
}
void taskTimer(int taskID,uint32_t eventID,uint32_t time_ms)
{
int index;
index=taskTimerFindEmpty();
if(index==-1)
{
printf("taskTimer() error:timer list is full\n");
return;
}
g_taskTimerList[index].taskID=taskID;
g_taskTimerList[index].eventID=eventID;
g_taskTimerList[index].timeMs=time_ms;
g_taskTimerList[index].start=getTaskTicks();
g_taskTimerList[index].isValid=true;
printf("add timer:<%d,%x> %ums\n",taskID,eventID,time_ms);
}
void taskTimerLoop()
{
static uint32_t start=0;
if(taskTickDiff(getTaskTicks(),start)<3)
{
return;
}
start=getTaskTicks();
for(int i=0; i{
if(g_taskTimerList[i].isValid)
{
if(taskTickDiff(start,g_taskTimerList[i].start)>=g_taskTimerList[i].timeMs)
{
taskEventIssue(g_taskTimerList[i].taskID,g_taskTimerList[i].eventID);
g_taskTimerList[i].isValid=false;
}
}
}
}
//test_task.h
#ifndef _TEST_THREAD_H
#define _TEST_THREAD_H
void testInit();
void testLoop();
#endif //
//test_task.c
#include "common.h"
#include "task.h"
#define CTRL_EVENT1 0x01
#define CTRL_EVENT2 0x02
#define CTRL_EVENT3 0x04
void eventProcess(int taskID,uint32_t event)
{
switch(event)
{
case CTRL_EVENT1:
printf("task[%d] CTRL_EVENT1\n",taskID);
//taskEventIssue(taskID,CTRL_EVENT2);
taskTimer(taskID,CTRL_EVENT2,1000);
break;
case CTRL_EVENT2:
printf("task[%d] CTRL_EVENT2\n",taskID);
//taskEventIssue(taskID,CTRL_EVENT3);
taskTimer(taskID,CTRL_EVENT3,2000);
break;
case CTRL_EVENT3:
printf("task[%d] CTRL_EVENT3\n",taskID);
taskTimer(taskID,CTRL_EVENT1,4000);
break;
default:
break;
}
}
void testLoop()
{
taskLoop();
}
void testInit()
{
int taskID1,taskID2;
printf("testInit()\n");
taskID1 = taskCreat((CBTaskEvent)&eventProcess);
taskTimer(taskID1,CTRL_EVENT1,5000);
taskID2 = taskCreat((CBTaskEvent)&eventProcess);
taskEventIssue(taskID2,CTRL_EVENT2);
taskDestroy(taskID1);
taskDestroy(taskID2);
//taskEventIssue(taskID1,CTRL_EVENT1);
taskID1 = taskCreat((CBTaskEvent)&eventProcess);
taskEventIssue(taskID1,CTRL_EVENT1);
}
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