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Z-StackOSAL运行机制任务与事件的添加基于协议栈的串口通信01重点与难点02原理介绍03目录CONTENTS串口通信案例重点与难点重点：1、OSAL的运行机制；2、任务、事件、事件处理函数的概念。难点：1、事件响应机制；2、添加任务、事件的实现。2.1OSAL术语及概念Z-Stack采用基于一个轮转查询式操作系统，该操作系统命名为OSAL（OperatingSystemAbstractionLayer），中文为“操作系统抽象层”。Z-Stack协议栈将底层、网络层等复杂部分屏蔽掉，让程序员通过API函数就可以轻松地开发一套ZigBee系统。原理介绍任务（Task）任务又称线程，是一个简单的程序的执行过程。在任务设计时，需要将问题尽可能地分为多个任务，每个任务独立完成某种功能，同时被赋予一定的优先级，拥有自己的CPU寄存器和堆栈空间资源。一般将任务设计为一个无限循环。事件（Events）ZigBee协议栈是由各个层组成的，每一层都要处理各种事件，所以就为每一层定义了一个事件处理函数，可以把这个处理函数理解为任务，任务从消息队列中提取消息，从消息中提取所发生的具体事件，调用相应的具体事件处理函数，比如按键处理函数等等。原理介绍2.2OSAL运行机制OSAL就是以实现多任务为核心的系统资源分配机制，主要提供任务注册、初始化和启动，任务间的同步、互斥，中断处理，存储器分配与管理等功能。OSAL负责调度各个任务运行，如果有事件发生时，则会调用相应的事件处理函数进行处理。图1OSAL运行机制原理介绍事件和任务的事件处理函数是如何建立关系：首先，建立一个事件表，保存各个任务的对应的事件；其次，建立一个函数表，保存各个任务事件处理函数的地址；最后，将这两个表建立某种对应关系，当某一事件发生时，则查找函数表找到对应的事件处理函数。原理介绍tasksArr[2]tasksArr[1]tasksArr[0]tasksArr[tasksCnt]tasksEvents[tasksCnt]tasksArr[]函数表tasksEvents[0]tasksEvents[1]tasksEvents[2]SampleApp_ProcessEventmacEventLoopNwk_event_loopHal_ProcessEvent事件表......tasksEvents图2事件表和函数表的关系■通过不断地查询事件表（tasksEvents[idx]），判断是否有事件发生，如果有则查找函数表（tasksArr[idx]），调用本事件的处理函数。■事件表是用数组来表示，数组的每个元素对应用一个任务的事件，一般用户定义的事件最好是每一位二进制数表示一个事件，那么一个任务最多可以有16个事件（因为events是uint16类型）。例如：0x01表示串口接收新数据，0x02表示读取温度数据，0x04表示读取湿度数据等，但是不用0x03、0xFE等数值表示事件。■函数表是用指针数组来表示，数组的每个元素是相应任务的事件处理函数的首地址（函数指针）。OSAL是一种基于事件驱动的任务轮询式操作系统，事件有效才调用相应任务的事件处理函数。原理介绍2.3关键函数在ZigBee协议栈中，tasksCnt、tasksEvents和tasksArr三个变量非常重要：tasksCnt：该变量保存了任务的总数量。tasksEvent：这是一个指针，指向了事件表的首地址。在OSAL_SampleApp.c中声明为：uint16*tasksEvents;tasksArr：这是一个数组，该数组的每个元素都是一个函数指针（函数的地址），指向了事件函数。原理介绍2.4添加任务与事件的方法在ZigBee协议栈应用程序开发时，添加新的任务及其对应的事件，方法如下：■在任务的函数表中添加新任务。■编写新任务的初始化函数。■定义新任务全局变量和事件。■编写新任务的事件处理函数。原理介绍3.1案例介绍在用户应用层任务处理函数SampleApp_ProcessEvent中实现每隔1秒向串口发送“HelloZigBee！”；并增加一个应用层新任务，实现由PC端发送字符“1”和“0”控制ZigBee模块的LED2灯的开与关。实训案例1、移除工程中的SampleAppHw.h和SampleAppHw.c文件。修改SampleApp.c文件对头文件的引用（注意Workspace选择CoordinatorEB）。实训案例2、打开MT_UART.h，关闭串口流控，将波特率改为115200。实训案例3、修改SampleApp.h，增加周期时长和串口事件编号的宏定义。实训案例4、SampleApp.c中修改SampleApp_Init函数，启动一个1秒定时器，向SampleApp_TaskID发送串口定时发送事件。实训案例实训案例5、修改SampleApp_ProcessEvent函数。增加新事件SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_UART_MSG_EVT的处理，先向串口输出“HelloZigBee”信息，再启动1秒定时器。实训案例6、添加应用层新任务。（1）创建UartApp.h头文件，并在该文件中增加任务初始化函数和事件处理函数声明。实训案例（2）创建UartApp.c文件，并在该文件中增加新任务的初始化函数和事件处理函数（重要）。实训案例（3）打开OSAL_SampleApp.c文件，在任务数组constpTaskEventHandleFntasksArr[]中增加应用层任务处理函数UartApp_ProcessEvent，保证新任务事件处理函数得到调度。实训案例（5）在OSAL_SampleAPP.c中添加头文件UartApp.h的引用。实训案例实训案例思考与作业：（1）通过串口发送非1数字（如6），灯会被点亮吗？（2）发送1后，如何将灯从常亮改为闪烁？