[发明专利]多任务序列并行运行的设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算多任务设备技术领域，具体涉及一种多任务序列并行运行的设备。

背景技术

在现有移动嵌入式应用中，通常采用单任务(死循环)方式或前后台进行多任务处理。当多任务运行需要采用嵌入式实时操作系统进行多任务的调度时，对系统资源要求相对较高，此时就面临诸如栈空间分配、优先级处理等诸多问题。任务序列通常已预先规划方式固化在程序中，依赖特定设备(如芯片编程烧录设备)才能修改程序。

在移动环境(使用电池)、轻量级和低成本的设备内，通常使用低功耗、低成本的微控制器，这种微控制器具有高集成度，集成多个外设和内部存储系统，但内部的存储相对较小(几KB到几百KB)。通常的实时操作系统管理的多任务处理，需要为每个任务设定一定大小的堆栈，多任务下的堆栈分配耗用了微控制器的内存。以微内核嵌入式操作系统μC/OS II为例，其支持低成本微处理器上运行多任务，除了任务间共享资源外，需要为每个任务分配大小不等的栈，对内存有极大的需求。

现有的实现多任务序列并行运行的设备具有如下的不足：1)内存消耗大：嵌入式操作系统系统的多任务运行本质是多个任务以一定方式切换/轮转，除了任务间共享资源需要有存储外，单个任务分配均需要分配内存资源(栈空间)来保证任务的进入、正常运行和退出。2)任务运行与切换的不确定性：嵌入式操作系统系统为了保证任务的实时性，多任务间通常采用一定规则的高优先级任务抢占低优先级任务，无论是基于时间片优先级调整还是抢占，采用事件触发模式多任务调度均存在一定程度不确定性，随机事件易突发。

CN 201520184406.X涉及一种并行计算多任务设备，包括多个单任务计算子模块和传输总线，所述的单任务计算子模块包括中央处理器、内存、存储器、电源管理模块和多总线控制器传输总线，所述中央处理器、内存、存储器、电源管理模块、多总线控制器依次连接，每个单任务计算子模块的多总线控制器分别与传输总线连接。该专利提供了一种计算速度快、扩展性强和生命周期长的并行计算多任务设备，通过提供传输总线来实现并行通讯的各个单任务计算子模块之间的通讯问题，任务序列已预先规划方式固化在程序中，依赖特定设备(如芯片编程烧录设备)才能修改程序，具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多任务序列并行运行的设备，实现在低成本的微控制器内实现多任务序列并行运行，且每个任务在设定的时间段序列运行。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：本发明提供一种多任务序列并行运行的设备，包括微处理器、SPI_FLASH存储、电源管理模块和多任务模块；

所述微处理器与电源管理模块通讯，所述电源管理模块与电池连接；

所述SPI_FLASH存储用于存储所述微处理器可执行的多任务运行序列数据；

所述多任务运行序列数据由基本单元按运行先后顺序排列；

所述基本单元包含任务代号，任务运行参数和任务持续时间；

所述微处理器接收并存储序列数据入SPI_FLASH存储，接收操作信号并依据操作信号提取并解析SPI_FLASH存储内存储的序列数据，获取所述多任务模块的运行情况，对正在运行的多任务模块按时间分配调度进行控制运行；

所述多任务模块包括均与微控制器通讯的扭转机构、光电显示机构、语音机构、行走机构、通信机构、测距机构和按键机构。

进一步地，所述微处理器对正在运行的多任务模块按时间分配调度进行控制运行是指微处理器将多任务模块的多个任务区分并划分为多个不同的时间周期，对相同时间周期的任务在同一周期中的不同时间片段依次运行，对不同时间周期的任务之间按排布时间的顺序进行。

进一步地，所述按键机构包括相互通讯的设置在设备外部的按键和设置在设备主板的按键模块。进一步地，所述按键包括开机待机按键和若干功能键。

进一步地，所述扭转机构包括第一扭转机构和第二扭转机构；

所述第一扭转机构包括第一扭动电机、第一连接齿轮、第二连接齿轮和第一角度传感器，所述第一扭动电机与设备主板上的第一电机控制模块连接；所述第一扭动电机带动第一连接齿轮旋转，所述第一连接齿轮与第二连接齿轮配合转动，所述第一角度传感器设置在第二连接齿轮上；