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单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的5 1单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐 C 取10u,R取.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.复位电路：一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图：二、复位电路的工作原理在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。
所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。
RTX51 Tiny 实时内核理解声明：以下来自网络整理而来并非本人作品，觉得挺容易懂所以放入博客以便后来学习者参考RTX51 Tiny中容易混淆的问题RTX51 Tiny是 Keil uVision中自带的一个小型嵌入式RTOS,具有小巧、速度快、系统开销小、使用方便等优点。
使用RTX51 Tiny能够提高系统的稳定性,优化程序的性能;而且它是为51单片机专门定制的,所以在51单片机上的运行效率比其它一些通用的RTOS性能也要好一些。
但是,由于RTX51 Tiny的相关资料和书籍比较少,大部分只是对程序自带帮助文件的简单翻译,很少进行深入探讨。
下面就RTX51 Tiny使用中经常遇到的一些问题进行探讨。
1 关于时间片的问题RTX51 Tiny使用的是无优先级时间片轮询法,每个任务使用相同大小的时间片,但是时间片是怎样确定的呢?RTX51 Tiny的配置参数(Conf_tny.a51文件中)中有INT_CLOCK和TIMESHARING两个参数。
这两个参数决定了每个任务使用时间片的大小：INT_CLOCK是时钟中断使用的周期数,也就是基本时间片;TIMESHARING是每个任务一次使用的时间片数目。
两者决定了一个任务一次使用的最大时间片。
如假设一个系统中INT_CLOCK设置为10000,即10ms,那么TIMESHARING=1时,一个任务使用的最大时间片是 10ms;TIMESHARING=2时,任务使用最大的时间片是20ms;TIMESHARING=5时,任务使用最大的时间片是50ms;当 TIMESHARING设置为0时,系统就不会进行自动任务切换了,这时需要用os_switch_task函数进行任务切换。
这部分功能是RTX51 Tiny 2.0中新增加的。
2 关于os_wait延时的问题os_wait 是RTX51 Tiny中的基本函数之一。
它的功能是将当前任务挂起来,等待一个启动信号(K_SIG)或超时信号(K_TMO)或周期信号(K_IVL)或者是它们之间的组合。
Keil_C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识1. 第一节系统概述Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C 语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C 来开发，体会更加深刻。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。
另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
2. 第二节 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构，如图(1)所示，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。
目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。
ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
图(1) C51工具包整体结构图3. 第三节 Keil C51工具包的安装1. 1. C51 for Dos在Windows下直接运行软件包中DOS\C51DOS.exe然后选择安装目录即可。
完毕后欲使系统正常工作须进行以下操作(设C:\C51为安装目录)：修改Autoexec.bat，加入path=C:\C51\BinSet C51LIB=C:\C51\LIBSet C51INC=C:\C51\INC然后运行Autoexec.bat2. 2. C51 for Windows的安装及注意事项：在Windows下运行软件包中WIN\Setup.exe，最好选择安装目录与C51 for Dos相同，这样设置最简单(设安装于C:\C51目录下)。
RTX51 Tiny介绍μVision是德国K eil公司开发的单片机IDE软件，最初主要用于8051系列单片机，RTX51是其自带的运行于8051系列单片机上的小型多任务实时操作系统，可用来设计具有实时性要求的多任务软件。
RTx51有2个版本：RTX51 Tiny和RTX51 Full。
RTX51 Tiny是RTX51 Full的子集。
RTX51 Tiny 自身仅占用900字节左右的程序存储空间，可以很容易地运行在没有外部扩展存储器的8051单片机系统上。
它完全集成在Keil C5l编译器中，具有运行速度快、对硬件要求不高、使用方便灵活等优点，因此越来越广泛地应用到单片机的软件开发中。
它可以在单个CPU上管理几个作业（任务），同时可以在没有扩展外部存储器的单片机系统上运行。
目前在8051系列单片机上使用多任务实时操作系统，RTX51 Tiny也就成为了首选。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ RTX51 TINY允许同时“准并行”地执行多个任务：各个任务并非持续运行，而是在预先设定的时间片(time slice)内执行。
CPU执行时间被划分为若干时间片，RTX51 TINY为每个任务分配一个时间片，在一个时间片内允许执行某个任务，然后RTX51 TINY切换到另一个就绪的任务并允许它在其规定的时间片内执行。
由于各个时间片非常短，通常只有几ms，因此各个任务看起来似乎就是被同时执行了。
Keil C51使用详解第一章Keil C51开发系统基本知识 (6)第一节系统概述 (6)第二节Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (6)第三节Keil C51工具包的安装 (7)1. C51 for Dos 72. C51 for Windows的安装及注意事项： (7)第四节Keil C51工具包各部分功能及使用简介 (7)1. C51与A51. 72. L51和BL51. 83. DScope51，Tscope51及Monitor51. 84. Ishell及uVision. 9第二章Keil C51软件使用详解 (10)第一节Keil C51编译器的控制指令 (10)1. 源文件控制类 (10)2. 目标文件(Object)控制类： (10)3. 列表文件(listing)控制类： (10)第二节dScope51的使用 (11)1. dScope51 for Dos 112. dScope for Windows 12第三节Monitor51及其使用 (13)1. Monitor51对硬件的要求 (13)2. Mon51的使用 (13)3. MON51的配置 (13)4. 串口连接图： (13)5. MON51命令及使用 (14)第四节集成开发环境(IDE)的使用 (14)1. Ishell for Dos的使用 (14)2. uVision for windows的使用 (15)第三章Keil C51 vs 标准C.. 15第一节Keil C51扩展关键字 (15)第二节内存区域(Memory Areas)： (16)1. Pragram Area： (16)2. Internal Data Memory: 163. External Data Memory. 164. Speciac Function Register Memory. 16第三节存储模式 (16)1. Small模式 (16)2. Compact模式 (17)3. large模式 (17)第四节存储类型声明 (17)第五节变量或数据类型 (17)第六节位变量与声明 (17)1. bit型变量 (17)2. 可位寻址区说明20H－2FH.. 18第七节Keil C51指针 (18)1. 一般指针 (18)2. 存储器指针 (18)3. 指针转换 (18)第八节Keil C51函数 (19)1. 中断函数声明： (19)2. 通用存储工作区 (19)3. 选通用存储工作区由using x声明，见上例。
rtx51 tiny原理RTX51 Tiny是一款基于RTX51内核的微型嵌入式操作系统。
本文将介绍RTX51 Tiny的原理及其应用。
一、RTX51 Tiny的原理RTX51 Tiny是由Keil公司开发的一款嵌入式实时操作系统。
它的设计目标是在51系列单片机上提供简单、灵活、高效的多任务管理和资源调度功能。
RTX51 Tiny使用了一种基于优先级的抢占式调度算法，能够实现多个任务之间的快速切换，从而提高系统的响应速度和并发处理能力。
RTX51 Tiny的核心是一个可重入的内核，它提供了任务管理、时间管理、资源管理和通信机制等基本功能。
任务管理器负责任务的创建、删除和切换，时间管理器实现了系统时钟的管理和定时器的功能，资源管理器用于管理共享资源的访问，通信机制则提供了任务间的消息传递和事件通知功能。
RTX51 Tiny的任务是用户定义的函数，可以是独立的任务或者中断服务函数。
每个任务都有一个优先级，优先级高的任务会优先执行。
当系统启动时，RTX51 Tiny会自动创建一个空闲任务，它的优先级最低，用于处理系统空闲时的任务。
RTX51 Tiny采用了一种事件驱动的方式进行任务调度。
当一个任务完成了它的工作或者等待某个事件发生时，它会主动让出CPU，将控制权交给调度器。
调度器会从就绪队列中选择优先级最高的任务执行，直到它完成了工作或者时间片用完。
RTX51 Tiny还提供了一些常用的服务函数，如延时函数、信号量函数、邮箱函数等，方便用户进行任务的同步与通信。
用户可以通过这些服务函数来实现任务间的协作和数据交换。
二、RTX51 Tiny的应用RTX51 Tiny广泛应用于各种嵌入式系统中，特别是对实时性要求较高的应用场景。
以下是一些常见的应用领域：1. 工业自动化：RTX51 Tiny可以用于控制系统中的任务调度和数据处理，实现复杂的自动控制算法和实时监控功能。
2. 智能家居：RTX51 Tiny可以用于家庭自动化系统中的任务管理和设备控制，实现智能家居的各种功能，如安防、照明和能源管理等。
/*
51单片机最简单的多任务操作系统
其实只有个任务调度切换,把说它是OS有点牵强,但它对于一些简单的开发应用来说,简单也许就是最好的.尽情的扩展它吧.别忘了把你的成果分享给大家.
这是一个最简单的OS,一切以运行效率为重,经测试,切换一次任务仅个机器周期,也就是在标准(工作于M晶振)上uS.
而为速度作出的牺牲是,为了给每个任务都分配一个私有堆栈,而占用了较多的内存.作为补偿,多任务更容易安排程序逻辑,从而可以节省一些用于控制的变量.
任务槽越多,占用内存越多,但任务也越好安排,以实际需求合理安排任务数目.一般来说,4个已足够.况且可以拿一个槽出来作为活动槽,换入换入一些临时任务.
task_load(函数名,任务槽号)
装载任务
os_start(任务槽号)
启动任务表.参数必须指向一个装载了的任务,否则系统会崩溃.
task_switch()
切换到其它任务
.编写任务函数注意事项:
KEIL C编译器是假定用户使用单任务环境,所以在变量的使用上都未对多任务进行处理,编写任务时应注意变量覆盖和代码重入问题.
1.覆盖:编译器为了节省内存,会给两个没用调用关系的函数分配同一内存地址作为变量空间.这在单任务下是很合理的,但对于多任务来说,两个进程会互相干扰对方.
解决的方法是:凡作用域内会跨越task_switch()的变量,都使用static前辍,保证其地址空间分配时的唯一性.
2.重入:重入并不是多任务下独有的问题,在单任务时,函数递归同样会导致重入,即,一个函数的不同实例(或者叫作"复本")之间的变量覆盖问题.
解决的方法是:使用reentrant函数后辍(例如:void function1() reentrant{...}).当然,根本的办法还是避免重入,因为重入会带来巨大的目标代码量,并极大降低运行效率.
3.额外提醒一句,在本例中,任务函数必须为一个死循环.退出函数会导致系统崩溃.
.任务函数如果是用汇编写成或内嵌汇编,切换任务时应该注意什么问题?
由于KEIL C编译器在处理函数调用时的约定规则为"子函数有可能修改任务寄存器",因此编译器在调用前已释放所有寄存器,子函数无需考虑保护任何寄存器.
这对于写惯汇编的人来说有点不习惯: 汇编习惯于在子程序中保护寄存器.
请注意一条原则:凡是需要跨越task_switch()的寄存器,全部需要保护(例如入栈).根本解决办法还是,不要让寄存器跨越任务切换函数task_switch()
事实上这里要补充一下,正如前所说,由于编译器存在变量地址覆盖优化,因此凡是非静态变量都不得跨越
task_switch().
任务函数的书写:
void 函数名(void){//任务函数必须定义为无参数型
while(1){//任务函数不得返回,必须为死循环
//....这里写任务处理代码
task_switch();//每执行一段时间任务,就释放CPU一下,让别的任务有机会运行.
}
}
任务装载:
task_load(函数名,任务槽号)
装载函数的动作可发生在任意时候,但通常是在main()中.要注意的是,在本例中由于没考虑任务换出,
所以在执行os_start()前必须将所有任务槽装满.之后可以随意更换任务槽中的任务.
启动任务调度器:
os_start(任务槽号)
调用该宏后,将从参数指定的任务槽开始执行任务调度.本例为每切换一次任务需额外开销个机器周期,用于迁移堆栈.
*/
#include<reg51.h>
/*============================以下为任务管理器代码============================*/
#define MAX_TASKS 3//任务槽个数.在本例中并未考虑任务换入换出,所以实际运行的任务有多少个,就定义多少个任务槽,不可多定义或少定义
//任务的栈指针
unsigned char idata task_sp[MAX_TASKS];
#define MAX_TASK_DEP 12 //最大栈深.最低不得少于个,保守值为.
//预估方法:以为基数,每增加一层函数调用,加字节.如果其间可能发生中断,则还要再加上中断需要的栈深.
//减小栈深的方法:1.尽量少嵌套子程序2.调子程序前关中断.
unsigned char idata task_stack[MAX_TASKS][MAX_TASK_DEP];//任务堆栈.
unsigned char task_id;//当前活动任务号
//任务切换函数(任务调度器)
void task_switch(){
task_sp[task_id] = SP;
if(++task_id == MAX_TASKS)
task_id = 0;
SP = task_sp[task_id];
}
//任务装入函数.将指定的函数(参数)装入指定(参数)的任务槽中.如果该槽中原来就有任务,则原任务丢失,但
系统本身不会发生错误.
void task_load(unsigned int fn, unsigned char tid){
task_sp[tid] = task_stack[tid] + 1;
task_stack[tid][0] = (unsigned int)fn & 0xff;
task_stack[tid][1] = (unsigned int)fn >> 8;
}
//从指定的任务开始运行任务调度.调用该宏后,将永不返回.
#define os_start(tid) {task_id = tid,SP = task_sp[tid];return;}
/*============================以下为测试代码============================*/
unsigned char stra[3], strb[3];//用于内存块复制测试的数组.
//测试任务:复制内存块.每复制一个字节释放CPU一次
void task1(){
//每复制一个字节释放CPU一次,控制循环的变量必须考虑覆盖
static unsigned char i;//如果将这个变量前的static去掉,会发生什么事?
i = 0;
while(1){//任务必须为死循环,不得退出函数,否则系统会崩溃
stra[i] = strb[i];
if(++i == sizeof(stra))
i = 0;
//变量i在这里跨越了task_switch(),因此它必须定义为静态(static),否则它将会被其它进程修改,因为在另一个进程里也会用到该变量所占用的地址.
task_switch();//释放CPU一会儿,让其它进程有机会运行.如果去掉该行,则别的进程永远不会被调用到
}
}
//测试任务:复制内存块.每复制一个字节释放CPU一次.
void task2(){
//每复制一个字节释放CPU一次,控制循环的变量必须考虑覆盖
static unsigned char i;//如果将这个变量前的static去掉,将会发生覆盖问题.task1()和task2()会被编译器分配到同一个内存地址上,当两个任务同时运行时,i的值就会被两个任务改来改去
i = 0;
while(1){//任务必须为死循环,不得退出函数,否则系统会崩溃
stra[i] = strb[i];
if(++i == sizeof(stra))
i = 0;
//变量i在这里跨越了task_switch(),因此它必须定义为静态(static),否则它将会被其它进程修改,因为在另一个进程里也会用到该变量所占用的地址.
task_switch();//释放CPU一会儿,让其它进程有机会运行.如果去掉该行,则别的进程永远不会被调
用到
}
}
//测试任务:复制内存块.复制完所有字节后释放CPU一次.
void task3(){
//复制全部字节后才释放CPU,控制循环的变量不须考虑覆盖
unsigned char i;//这个变量前不需要加static,因为在它的作用域内并没有释放过CPU
while(1){//任务必须为死循环,不得退出函数,否则系统会崩溃
i = sizeof(stra);
do{
stra[i-1] = strb[i-1];
}while(--i);
//变量i在这里已完成它的使命,所以无需定义为静态.你甚至可以定义为寄存器型(regiter)
task_switch();//释放CPU一会儿,让其它进程有机会运行.如果去掉该行,则别的进程永远不会被调用到
}
}
void main(){
//在这个示例里并没有考虑任务的换入换出,所以任务槽必须全部用完,否则系统会崩溃.
//这里装载了三个任务,因此在定义MAX_TASKS时也必须定义为
task_load(task1, 0);//将task1函数装入号槽
task_load(task2, 1);//将task2函数装入号槽
task_load(task3, 2);//将task3函数装入号槽
os_start(0);//启动任务调度,并从号槽开始运行.参数改为,则首先运行号槽.
//调用该宏后,程序流将永不再返回main(),也就是说,该语句行之后的所有语句都不被执行到.
}。
