[发明专利]基于可编程逻辑器件的任务调度器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种任务调度器，尤其是一种可保证任务实时处理的基于可编 程逻辑器件的任务调度器。

背景技术：

任务调度是指对CPU的资源进行分配，使不同任务在不同(间隔很小)的 时间得到计算处理。传统的CPU任务调度系统是设有一个性能优越的中央处理 单元，由于该单元计算能力十分突出，执行单个任务所用的时间较少，如对实 时性要求不高的多个任务串行进入CPU，则可以被认为任务是被“并行”处理。 然而随着各种设备复杂性的提高，即便是性能优越的中央处理单元执行任务所 需要的时间也大大增加，虽然通过优化调度算法可以相对提高系统任务调度精 度，即缩小各个任务间的延时时间，但还是不能满足任务处理实时性的要求， 如目前最好的实时linux系统任务调度精度最高只能达到5ns。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可保证任务 实时处理的基于可编程逻辑器件的任务调度器。

本发明的技术解决方案是：一种基于可编程逻辑器件的任务调度器，有可 编程逻辑器件及与可编程逻辑器件相接的电源辅助电路、外围接口电路，其特 征在于：所述可编程逻辑器件设有微处理器，与微处理器相接有多个用户任务 接口电路及多个时钟触发电路，多个用户任务接口电路与多个时钟触发电路一 一对应，多个时钟触发电路均与时钟管理器相接，时钟管理器输出时钟信号至 相应的用户任务接口电路。

本发明与现有技术最大的不同是采用一片可编程逻辑芯片，内部设有微处 理器及与微处理器相接的多个任务接口和多个时钟触发器，即采用基于可编程 逻辑的硬件设计取代了现有的软件算法，实现了基于时钟边沿的任务调度，任 务调度精度可以达到1/16ns，实现任务处理“完全”的实时性，可根据使用需要 确定用户任务接口电路的数量。

附图说明：

图1是本发明实施例的电路原理图。

具体实施方式：

下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示：有可编程逻辑 器件(FPGA)及与可编程逻辑器件相接的电源辅助电路、外围接口电路，所述 可编程逻辑器件设有微处理器，与微处理器相接有多个用户任务接口电路及多 个时钟触发电路，多个用户任务接口电路与多个时钟触发电路一一对应，如设 置用户任务接口电路A、用户任务接口电路B、用户任务接口电路C……用户任 务接口电路N，与之对应设置时钟触发电路A、钟触发电路B、钟触发电路C…… 钟触发电路N，多个时钟触发电路均与时钟管理器相接，时钟管理器输出时钟 信号至相应的用户任务接口电路。本发明实施例的微处理器为每个任务预留了 数据总线接口和控制总线接口，使用时要求用户任务接口与之匹配，可根据需 要设计硬件的逻辑资源，并可依此确定用户任务接口电路的数量。

工作过程：

系统工作时，如果有任务启动用户任务接口电路，需要用户任务接口电路 首先向微处理器注册任务的优先级(除了传统调度器的优先级，本发明还包括 多个任务同时进行处理的“并行”优先级)，如果该用户任务接口电路的优先级 寄存器被置位，则说明该任务需要并行执行，微处理器则激活与该任务对应的 时钟触发电路，从而控制时钟管理器按照任务要求配置时钟(频率、相位)并 输出至该用户任务接口电路，使该任务独立进行并与关联的任务进行通信，直 至任务结束，然后通知微处理器收回管理权；如果优先级寄存器未置位，标识 该任务为一般任务，任务调度器将直接对其进行管理，与传统调度器相似使用 系统时钟处理即可。

本发明可用于视频显示系统的视频输出处理任务调度和其它对任务处理实 时性要求极高的控制系统。