L. Servoli - Corso Fisica dei Dispositivi Elettronici 1 Uno scheduler deve avere implementate almeno...

L. Servoli - Corso Fisica dei Dispositivi Elettronici

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Uno scheduler deve avere implementate almeno leseguenti funzionalità:

1) Inizializzatore: preparazione delle strutture dati necessarie. Inizializzazione hardware (Timer2).

2) Avviatore: fa partire il processo di scheduling.

3) Inseritore task: inserisce nella lista delle task la funzione da eseguire con la possibilita' di specificareun ritardo iniziale e la durata del periodo di esecuzione.

4) Distruttore Task: rimuove una task dalla lista.

Le funzioni di uno scheduler


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5) Esecutore task: fa eseguire la task pronta per l'esecuzione. Una volta completata lascia il processore In modalita' “idle”.

6) Standby: mette il microprocessore in “idle”.

7) descrittore stato: riporta lo stato del microprocessore e delle sue pariferiche hardware.

8) Codice di errore: meccanismo per registrare il codice di errore relativo all'ultima operazione eseguita dal microprocessore.



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E adesso implementate.......... :)



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Esempio di I/O specializzato:

Pulse Rate Sensing (PRS)..

Ossia:

Come si possono contare impulsi rettangolari da perifericaesterna?


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Soluzione Hardware:

Se si ha un TIMER/CONTATORE a disposizione, si possono contare i fronti di discesa del segnale rettangolaresenza dover utilizzare nessuna altra istruzione.


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Funzionamento:

La coppia di registri TH0, TL0 viene incrementata ogni volta che si ha una transizione 1-> 0 sul pin T0.Per garantire una misura accurata i valori sul pin devonorimanere costanti per almeno due cicli, il che per un 8051standard, con clock a 12 Mhz, corrisponde a 0.500 Mhzdi frequenza massima misurabile.

(ricordate: 1 ciclo macchina = 12 colpi di clock).


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Funzionamento: TASK:

A livello si TASK occorre crearne una che faccia le seguentiOperazioni:

1. a intervalli regolari legga il contatore;2. trasferisca il valore letto in un buffer o in una variabile globale;3. azzeri il contatore per far ripartire una nuova lettura.

N.B.: l'analisi dei dati verrà fatta o da una seconda task o dal programma principale.


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Funzionamento: Implementazione delle decisioni:

Sulla base dell'analisi dei dati e la loro interpretazioneuna decisione sul da farsi viene presa o dal programma principale o da una TASK.

L'esecuzione di eventuali azioni può di nuovo esseredemandata al programma principale o ad un'altra TASK.

Importante: è necessario l'accesso ESCLUSIVO ad un Timer


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Soluzione Software: (frequenza massima: 500 Hz)

Se NON si ha un TIMER/CONTATORE a disposizione, si possono utilizzare tecniche software:

1. un TASK che controlla lo stato di un PIN di I/O;2. quando c'è una transizione tra due controlli viene incrementato un contatore software;3. un altro TASK schedulato su periodi più lunghi esegue la raccolta dati e la loro analisi;4. il main o un altro TASK deciderà cosa fare e quali azioni far eseguire.


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Pulse Rate Modulation (PRM)..

Ossia:

Come si possono generare impulsi rettangolari a frequenzavariabile in uscita?


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T = periodo dell'onda (x+y);

x = intervallo in cui il segnale è nello stato “1”;

y = intervallo in cui il segnale è nello stato “0”;

Inoltre. f = 1/T = frequenza dell'onda; Duty Cycle: DC = x/(x+y) * 100%


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T = periodo dell'onda (x+y);

x = intervallo in cui il segnale è nello stato “1”;

y = intervallo in cui il segnale è nello stato “0”;

Inoltre. f = 1/T = frequenza dell'onda; Duty Cycle: DC = x/(x+y) * 100%


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Soluzione Hardware: (massima frequenza: 3.0 MHz)

Se si ha un TIMER/CONTATORE tipo Timer2 a disposizione, si può generare un treno di impulsi rettangolari con DT=50%dal pin T2 (P1.0) .

1. porre a 0 il bit 2. porre a 1 il bit 3. il bit fa partire il Timer 2.

La frequenza è:


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Soluzione Software:

Se NON si ha un timer tipo Timer2 a disposizione,


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Soluzione Software: TASK FLASHLED();


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Soluzione Software: Ciclo con frequenza variabile:

Variabile Globale


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Pulse Width Modulation (PWM)..

Ossia: Come si possono generare impulsi a frequenza variabile che codifichino una ampiezza in uscita? (è un tipo di modulazione analogica in cui l'informazione è codificata sotto forma di durata nel tempo di ciascun impulso di un segnale)


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Il segnale medio dipende essenzialmente dal Duty Cycle:


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Period = costante questa volta;

PWM = variabile;


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Nuovo approccio apparentemente più veloce.


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