1. 简介

1.1 系统简介

基于循环时间的跨平台任务管理系统（可用于MCS51，STM32等单片机）

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1.2 文件目录说明

TaskManager_c：c语言实现的任务管理系统
TaskManager_cpp：c++实现的任务管理系统
Demo：提供多种示例，涵盖电脑模拟器（MSVC），STM32，8081等多种运行环境

2. 用法（C语言版）

2.1 API用法

系统配置（TaskManager_config.h）：

MAX_TASK_NUM：最大任务数量，默认为10个，根据自己的需要修改
SYS_CYCLE_TIME：系统的循环时间（单位为ms），默认为 1，表示1ms

【注】在MSVC下，SYS_CYCLE_TIME 只能为1，系统循环时间为1s
编译器：目前支持的编译器为 ARM_KILL (AC5和AV6均可) 和 WIN_MSVC

API接口（TaskManager_c）：

TaskMsg：【结构体】任务信息，结构体成员为 任务函数，开始时间，周期时间，运行次数，PID

任务函数：只能是无参数，无返回值的函数，不能是阻塞函数

开始时间：任务开始运行的时间，NOW 表示立即开始运行

周期时间：任务每周期时间运行一次

运行次数：任务需要运行的次数，RUN_FOREVER 表示无穷次

PID：任务编号号，初始化的时候传入 PID_INIT
void TM_init()：系统初始化
uint32_t TM_add_task(TaskMsg* new_task_msg)：添加任务
void TM_kill_by_PID(uint32_t PID)：通过任务序号删除任务
void TM_kill_by_taskmsg(TaskMsg* task_msg)：通过任务信息删除任务
void TM_run(void)：运行系统
TM_is_no_task(void)：判断系统是否有正在运行的任务
TM_is_task_exixt(uint32_t PID)：根据PID号判断该任务是否运行

示例代码1：

#include "taskmanager.h"
#include "TaskManager_config.h"
#include "stdio.h"

// 任务1
void task1(void)
{
    printf("task1!\n");
}

// 任务2
void task2(void)
{
    printf("task2!\n");
}

void main(void)
{
    TM_init();
    // 任务1立即启动，每2ms中运行一次，无休无止的运行
    TaskMsg tasks_msg1 = { task1,NOW,2,RUN_FOREVER,PID_INIT};
    TM_add_task(&tasks_msg1);
    // 任务2在1ms之后启动，每4ms运行一次，运行5次自动结束
    TaskMsg tasks_msg2 = { task2,1,4,5,0 };
    TM_add_task(&tasks_msg2);
    while (1)
    {
        // 任务管理器启动
        TM_run();
    }
}

示例代码2 [Demo/MSVC/c_language]

#include "../TaskManager/taskmanager.h"
#include "../TaskManager/TaskManager_config.h"

#include "stdio.h"

void task0(void)
{
	static i = 1;
	printf_s("\n%d:", i);
	i++;
}

void task1(void)
{
	printf_s("task1!");
}

void task2(void)
{
	printf_s("task2!");
}



void main(void)
{
	TM_init(1);
	TaskMsg tasks_msg0 = { task0,NOW,1,RUN_FOREVER,PID_INIT};
	int PID0 = TM_add_task(&tasks_msg0);
	TaskMsg tasks_msg1 = { task1,NOW,2,RUN_FOREVER,PID_INIT};
	int PID1 =  TM_add_task(&tasks_msg1);
	TaskMsg tasks_msg2 = { task2,NOW,4,RUN_FOREVER,PID_INIT };
	int PID2 = TM_add_task(&tasks_msg2);
	while (1)
	{
		TM_run();
		if (get_systime() > 10)
			tasks_msg1.period = 1;
		if (get_systime() > 20)
			TM_kill_by_PID(PID1);
		if (get_systime() > 30)
			TM_kill_by_taskmsg(&tasks_msg2);
		if (get_systime() > 40)
			return;
	}
}

运行结果:

1:task1!task2!
2:
3:task1!
4:
5:task1!task2!
6:
7:task1!
8:
9:task1!task2!
10:
11:task1!
12:
13:task1!task2!
14:task1!
15:task1!
16:task1!
17:task1!task2!
18:task1!
19:task1!
20:task1!
21:task2!
22:
23:
24:
25:task2!
26:
27:
28:
29:task2!
30:
31:
32:
33:
34:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
C:\Users\Harry\Desktop\TaskManager\Demo\MSVC\c_language\Debug\c_language.exe (进程 41888)已退出，返回代码为: 0。
若要在调试停止时自动关闭控制台，请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。
按任意键关闭此窗口...

2.2 移植方法

将 TaskManager_c 添加到程序目录下，引用 taskmanager.h ， TaskManager_config.h 和 systime.h 并配置时钟即可。

以移植STM32F107为例，说明如下：

Step1:添加项目文件

添加头文件路径

Step2: 更改系统头文件

进入 TaskManager_config.h ，查看如下代码

// 跨平台移植，处理编译器
#ifdef ARM_KILL         // kill编译器
    #include "stm32f10x_conf.h"
#endif

将 stm32f10x_conf.h 换成系统相关的文件（标准库）

如果使用HAL库，请根据以下内容自行修改

此头文件有以下用处：

引入 uint32_t ，uint8_t 等数据类型定义

系统时钟初始化，根据情况，更改 TM_init() 函数内 SysTick_Config(SYS_CYCLE_TIME * 72000000 / 1000);，完成系统初始化

Step3: 更改滴答计时器的初始化

在 stm32f10x_it.c 中，覆盖原有的 SysTick_Handler 中断服务函数

#include "systime.h"

void SysTick_Handler(void)
{
  update_systime();
}

3. 系统原理【有机会重写】

任务状态：系统在一个循环时间 SYS_CYCLE_TIME内，**根据时间 **判断任务是否处于就绪状态

判断依据：每个任务都有一个【下次开始时间】的属性，判断该值是否等于系统现在的时间
```
for (uint32_t PID=0; PID<MAX_TASK_NUM; PID++)
{
    if (task_list[PID]->start_time == systime)
    {
        ; // 执行相应任务
    }
}
```
任务执行：系统在一个循环时间 SYS_CYCLE_TIME内，执行完所有就绪任务，并更新所有任务下次执行的时间

所以，循环时间不能太小，否则系统溢出造成未知错误
其他：在一个循环时间内，如果所有任务执行完，还有额外的时间，系统空转。

4. 碎碎念

4.1 TODO

欢迎大家一起完成！

4.2 联系我

bilibili：小小up不会起名

邮箱：18221197@bjtu.edu.cn

menglin330 / TaskManager