組み込みシステムにおけるC++とRTOSの統合手法

組み込みシステムで C++ と RTOS を統合するには、次の 3 つの方法があります: 割り込みフリーの方法: C++ コードは RTOS スケジューリングから分離され、リアルタイム パフォーマンスを放棄します。協調的なマルチタスク: C++ タスクは RTOS と対話し、コンテキスト切り替えのオーバーヘッドが発生します。プリエンプティブ マルチタスク: C++ タスクは RTOS によってスケジュールされ、最適なリアルタイム パフォーマンスを提供します。

組み込みシステムにおける C++ と RTOS の統合

組み込みシステムにおける C++ とリアルタイム オペレーティング システム (RTOS) の統合は、パフォーマンスと信頼性を向上させるために重要です。この記事では、C++ と RTOS を統合するいくつかの方法を紹介し、実際のケースを示します。

方法:

• 割り込みのない方法: C++ コードは RTOS スケジュールの範囲外で実行され、割り込みを処理しません。この方法は実装が簡単ですが、RTOS のリアルタイム性を放棄します。
• 協調マルチタスク: C++ タスクは、POSIX スレッドまたは RTOS API を通じて RTOS と対話します。このアプローチでは RTOS 機能を利用できますが、コンテキスト切り替えのオーバーヘッドが発生します。
• プリエンプティブ マルチタスク: C++ タスクはスケジュールされ、RTOS によってプリエンプトされるため、最高のリアルタイム パフォーマンスが提供されますが、さらに複雑になります。

実際のケース:

ボタンの押下に応答しながら LED にメッセージを表示する必要がある組み込みシステムを考えてみましょう。 FreeRTOS と協調型マルチタスクを使用して C++ コードを記述する次の例:

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

// 任务函数：显示消息
static void displayTask(void *pvParameters) {
    while (true) {
        // 显示消息
        printf("Hello, world!\n");

        // 等待下一次调用
        vTaskSuspend(NULL);
    }
}

// 任务函数：处理按钮按下
static void buttonTask(void *pvParameters) {
    while (true) {
        // 轮询按钮
        if (isButtonDown()) {
            // 通知显示任务显示消息
            xTaskResumeFromISR(displayTask);
        }

        // 延时
        vTaskDelay(100);
    }
}

int main() {
    // 创建显示任务
    xTaskCreate(displayTask, "Display", 256, NULL, 1, NULL);

    // 创建按钮任务
    xTaskCreate(buttonTask, "Button", 128, NULL, 2, NULL);

    // 启动任务调度器
    vTaskStartScheduler();

    return 0;
}

注:

• は、FreeRTOS の vTaskSuspend() 関数と vTaskResumeFromISR() 関数を使用し、協調型マルチタスク環境でタスクと対話します。
• POSIX printf() 関数が使用されます。これには、FreeRTOS で標準ライブラリのサポートを有効にする必要があります。
• main() 関数は組み込みシステムでは冗長であることがよくありますが、タスクの設定方法を示すのに役立ちます。

以上が組み込みシステムにおけるC++とRTOSの統合手法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。