在 RTOS 中调度帧的传输

Question

我打算使用我的STM32 板来发送 CAN 帧。我实现了一个包含 10 个任务的简单调度程序；一个任务将负责发送帧。

为了完成这项工作，我为 CAN 帧声明了一个结构：

typedef struct
{
    unsigned int id;
    unsigned char data[];
    unsigned char dlc;
    unsigned int timeOfSend  //This is the time in ms in which a frame should be sent
}tFrame;

然后我声明了要发送的帧表

aubFrames[MAX_FRAMES] = {
    {0x12, 0xAABBCC, 4,  100},
    {0x12, 0xAABBCC, 4, 1000},
    {0x12, 0xAABBCC, 4, 2000},
    {0x12, 0xAABBCC, 4, 2010}
};

这告诉董事会在 100 毫秒后发送第一帧，在 1000 毫秒后发送第二帧，依此类推。

我实际做了什么：

我在调度程序中添加了一个周期为 10 毫秒的新任务。该任务将检查 aubFrames 表，如果是发送帧的时间，则发送相关帧，否则无需执行任何操作。这个解决方案的问题是浪费了大量的时间。例如，发送第一帧调度程序访问此任务九次，但无事可做。

是否有其他解决方案可以使调度更有效？

我想使用定时器中断，但我认为这不是一个好的解决方案，因为板上只有四个定时器并且帧数超过四个，所以我认为配置定时器以产生中断不同的时间段都行不通。

Answer 1

大多数 RTOS 都有一些看似合适的功能。

一种方法是让任务将自身挂起一段适当的时间（而不是定期醒来以轮询是否到了时间）。例如，FreeRTOS 具有 vTaskDelay 函数，该函数在指定的时间内阻止任务。您的任务知道它不需要在 100 或 1000 毫秒内执行任何操作，因此它应该在这段时间内自行延迟。

另一种方法是使用软件定时器而不是硬件定时器。 RTOS 显然已经获得了周期性滴答声，因为它知道每 10 毫秒唤醒一次您的任务。它可能还有一个软件计时器服务，例如来自 FreeRTOS 的this one。软件定时器服务由 RTOS 调度程序使用的硬件定时器驱动。它允许您设置各种周期性和单次软件定时器，而无需其他硬件定时器。您的任务可以读取aubFrames 数组并为每一帧设置一个一次性计时器，该计时器在适当的时间到期。如果您不喜欢所有这些软件计时器同时运行的想法，那么在前一个计时器到期的情况下设置下一个计时器。