使用KEIL C51实现的简单合作式多任务操作系统内核（单片机实现版本）

基于网上网友的代码，自己在单片机上实现， 特此记录分享之。

基于https://blog.csdn.net/yyx112358/article/details/78877523

//使用KEIL C51实现的简单合作式多任务操作系统内核

#include <regx52.H>
#include <INTRINS.H>

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;

sbit LED1 = P2 ^ 0;
sbit LED2 = P2 ^ 1;
sbit LED3_idle = P2 ^ 3;

//两个宏定义是为了保护现场，不被定时中断打乱。
//主要用于需要一次性运行完毕的代码中。
#define OPEN_SYS_ISR() {EA=1;TR2=1;}
#define CLOSE_SYS_ISR() {EA=0;TR2=0;TF2=0;}

#define OS_TASK_STACK_SIZE (2+13+2*3)//存放断点2B，中断函数可能压栈13B，子程序每嵌套一层2B

#define OS_TASK_NUM 2

typedef struct OS_TASK_ST
{
    u8  delay;		//当前延时剩余时间
    u8  stack[OS_TASK_STACK_SIZE]; //私有堆栈
    u8  sp;			//私有堆栈指针
} OS_TASK; 			//任务工作块。

data OS_TASK os_task[OS_TASK_NUM];	//必须定义为data（因堆栈只能在data区）
data u8 os_idle_stack[15];


void os_switch(void);
void os_idle(void);
//void os_update_time(void);
void os_load(u8 id, void(*func));
void os_delay(u8 id, u8 delay);
void LED_Driver();
void os_task_0(void);
void sys_init(void);
void delay(u16 i);

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Timer2 Init
* 函数功能		   : 定时器0初始化,用于系统时钟
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void Timer2_init()
{
    RCAP2H = (0xFFFF - 10000) / 256;
    RCAP2L = (0xFFFF - 10000) % 256;	//12MHz晶振下定10ms，自动重装
    TH2 = RCAP2H;
    TL2 = RCAP2L;					//定时器2赋初值
    T2CON = 0;					//配置定时器2控制寄存器，这里其实不用配置，T2CON上电默认就是0，这里赋值只是为了演示这个寄存器的配置
    T2MOD = 0;					//配置定时器2工作模式寄存器，这里其实不用配置，T2MOD上电默认就是0，这里赋值只是为了演示这个寄存器的配置

    IE = 0xA0;	//1010 0000开总中断，开外定时器2中断，可按位操作：EA=1; ET2=1;
    TR2 = 1;		//启动定时器2
}

void LED_Driver()
{
    LED1 = ~LED1;
}

void os_idle(void)
{
    while (1)
    {
        LED3_idle = ~LED3_idle;
        os_switch();
    }
}

/*
 *任务调度，转向当前延时时间到且优先级最高（id较小）任务
 而在一般的应用中，我们往往需要一个软件延时。例如：按键去抖、周期性采样等等。
 所以，这就要求有一个软件定时器功能。因此，修改调度器如下：
首先定义任务控制器数据结构，加入一个延时记录：
 */
void os_switch(void)//任务切换
{
    u8 i = OS_TASK_NUM;
    do
    {
        i--;
        if (os_task[i].delay == 0)//如果有任务延时时间到，则跳转至相应任务
            SP = os_task[i].sp;
    }
    while (i); //否则不改变SP，继续执行os_idle()
}

/*
 *    更新任务延时表
 *    注：应定时更新，最好放入定时器中断

void os_update_time(void)
{
    u8 i = OS_TASK_NUM;
    do
    {
        i--;
        if(os_task[i].delay)
            os_task[i].delay--;
    }
    while(i);
}
 */

//修改任务工作块并跳转入os_idle()进行任务切
void os_delay(u8 id, u8 delay)
{
    TR2 = 0;//关中断
    {
        os_task[id].delay = delay;      //延时设定
        os_task[id].sp = SP;             //保存SP
        SP = os_idle_stack + 1;            //SP指向os_idle_stack[1]
        //os_delay()结束后跳转os_idle()
    }
    TR2 = 1;
}

void os_load(u8 id, void(*func))
{
    os_task[id].sp = os_task[id].stack + 1;	//私有堆栈指针指向私有堆栈
    os_task[id].stack[0] = (u16)func & 0xFF;//私有堆栈栈底存放任务函数入口
    os_task[id].stack[1] = (u16)func >> 8;
}


void os_task_0(void)
{
#define OS_CUR_ID  (0)

    //static u8 i=0;

    //KEIL一般分配临时变量在RAM不在堆栈
    //因此为了防止任务之间改写凡是作用域跨越os_delay()应作为static

    while (1)
    {
        LED1 = ~ LED1;
        os_delay(OS_CUR_ID, 1);
    }

#undef OS_CUR_ID
}

void os_task_1(void)
{
#define OS_CUR_ID  (1)

    //static u8 i=0;

    //KEIL一般分配临时变量在RAM不在堆栈
    //因此为了防止任务之间改写凡是作用域跨越os_delay()应作为static

    while (1)
    {
        //LED_Driver();
        LED2 = ~ LED2;
        os_delay(OS_CUR_ID, 1);
    }

#undef OS_CUR_ID
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能		   : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
    while (i--);
}

void sys_init()
{
    u8 i;
    for (i=0; i<4; i++)
    {
        LED_Driver();
        delay(10000);
    }
}

void main()
{
    //…初始化外设
    sys_init();

    //…初始化os所用定时器

    Timer2_init();

    //…初始化其它任务控制器
    os_load(0, os_task_0);
    os_load(1, os_task_1);


    os_idle_stack[0] = (u16)os_idle & 0xFF;
    os_idle_stack[1] = (u16)os_idle >> 8;
    SP = os_task[0].sp;	//运行任务0

    return;	//跳转，永不返回。
}



//12MHz晶振下定10ms，自动重装
void timer2() interrupt 5
{
    u8 i = OS_TASK_NUM;
    //EA=0;
    //ET2=0;
    //TF2=0;
    //!!!注意!!!定时器2必须由软件对溢出标志位清零，TF2=0;硬件不能清零，
    //这里与定时器0和定时器1不同!!!
    CLOSE_SYS_ISR();

    do
    {
        i--;
        if (os_task[i].delay)
            os_task[i].delay--;
    }
    while (i);

    OPEN_SYS_ISR();
}