Task Scheduler 任务调度器

一个轻量级、可配置的任务调度管理系统，专为嵌入式系统设计。支持多任务定时调度、优先级管理、动态调整和低功耗模式。

📋 功能特性

多任务管理：可自定义配置最大任务数目
优先级调度：数值越小优先级越高（0 为最高优先级）
动态时间调整：可根据任务执行时间自动调整调度间隔（可选）
低功耗支持：在空闲时进入低功耗模式（可选）
任务状态管理：支持激活、暂停、删除等状态控制
性能监控：实时监控每个任务的最大执行时间

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🏗️ 系统架构

文件结构

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project/
├── Task.h          # 头文件 - 类型定义和函数声明
├── Task.c          # 实现文件 - 核心调度逻辑
└── main.c          # 用户应用代码

核心数据结构

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typedef struct {
    const char *Name;           // 任务名称
    uint32_t LastWakeUp;        // 上一次唤醒时间
    uint16_t MaxUsed;           // 最大执行时间(ms)
    uint16_t Interval;          // 执行间隔(ms)
    uint8_t Priority;           // 优先级
    task_ea_t State;            // 任务状态
    uint8_t CreationIndex;      // 创建顺序
    void *Para;                 // 函数参数
    taskFunction_t Function;    // 任务函数指针
} task_t;

🔧 快速开始

1. 包含头文件

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#include "Task.h"

2. 定义任务函数

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void LED_Task(void *para) {
    // LED 控制逻辑
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
}

void Sensor_Read_Task(void *para) {
    // 传感器读取逻辑
    float *temperature = (float *)para;
    *temperature = read_temperature();
}

3. 添加任务到调度器

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float temp_value = 0.0f;

// 添加LED闪烁任务，每500ms执行一次，优先级为1
Task_Add("LED", LED_Task, 500, NULL, 1);

// 添加温度读取任务，每1000ms执行一次，优先级为2
Task_Add("Temperature", Sensor_Read_Task, 1000, &temp_value, 2);

4. 在主循环中启动调度器

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int main(void) {
    // 系统初始化...
    
    while (1) {
        Task_Start(HAL_GetTick);  // 传入系统时钟获取函数
    }
}

⚙️ 配置选项

在 Task.h 中修改以下宏定义：

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#define DYNAMIC_MODIFY 0     // 动态调整功能 (0:关闭, 1:开启)
#define LOW_POWER 0          // 低功耗模式 (0:关闭, 1:开启)
#define MAXTASKS 20          // 最大任务数量
#define MIN_SLEEP_TICK 10    // 最小休眠时间(ms)
#define TASK_ADJUST 5        // 任务调整力度(ms)

📖 API 参考

任务管理

Task_Add() - 添加新任务
Task_Delete() - 删除任务
Task_Suspend() - 暂停任务
Task_Resume() - 恢复任务

状态查询

Task_CheckNum() - 获取当前任务数量
Task_GetMaxUsed() - 获取任务最大执行时间

调度控制

Task_Start() - 启动任务调度（在主循环中调用）

🎯 使用示例

基本使用

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// 定义任务函数
void MyTask(void *para) {
    printf("Task executed!\n");
}

// 添加任务
Task_Add("PrintTask", MyTask, 1000, NULL, 1);

// 主循环
while (1) {
    Task_Start(HAL_GetTick);
}

带参数的任务

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typedef struct {
    uint8_t id;
    uint16_t data;
} sensor_data_t;

void SensorTask(void *para) {
    sensor_data_t *data = (sensor_data_t *)para;
    data->data = read_sensor_value(data->id);
}

sensor_data_t sensor1 = {1, 0};
Task_Add("Sensor1", SensorTask, 200, &sensor1, 2);

⚠️ 注意事项

时间精度：依赖准确的系统时钟，使用硬件定时器
任务执行时间：单个任务执行时间不应超过最小任务间隔
优先级冲突：同优先级任务按创建顺序执行
中断安全：非线程安全，不要在中断中调用API函数
内存占用：每个任务占用约 32 字节内存

🔍 性能优化建议

启用动态调整：设置 DYNAMIC_MODIFY 1 自动优化任务间隔（不完善）
合理设置优先级：关键任务设置更高优先级
使用低功耗模式：在电池供电设备中设置 LOW_POWER 1
监控任务耗时：定期检查 MaxUsed 避免任务超时

📊 版本信息

v2.0 (2025-08-17): 增强时间溢出处理，优化性能监控
v1.0 (2025-04-17): 初始版本，基础调度功能

👥 作者信息

N1ntyNine99 - 电子爱好者

💡 提示: 在实际使用前，请根据您的硬件平台调整系统时钟获取函数（如 HAL_GetTick()）。