operating-system - 在 MCU 上使用实时操作系统而不是 while-loop 的原因/好处

Question

我正在研究一个轮式机器人平台。我的团队正在 MCU 上实现一些算法

1. 不断获取传感器读数（声纳阵列、红外阵列、电机编码器、IMU）
2. 接收用户命令（通过连接到平板电脑的串行端口）
3. 控制执行器（电机）以执行用户命令。
4. 继续向平板电脑发送传感器读数以获取更复杂的算法。

我们目前在全局 while 循环中实现所有内容，而我知道大多数其他用例使用实时操作系统执行相同的操作。

请告诉我使用实时操作系统而不是简单的 while 循环的好处和理由。

谢谢。

标签： operating-systemcontrolsreal-timemicrocontrollerrobotics

Answer 1

RTOS 将提供基于优先级的抢占。如果您的代码未解析串行命令并执行它，则它无法响应任何其他内容，直到它返回到您的野兽循环。RTOS 将提供基于中断事件的即时上下文切换所需的抽象。否则，事件响应的最坏情况延迟将是主循环之外的最长可能偏移，有时您确实需要长时间运行的进程。例如，更新 LCD 面板或响应 USB 设备枚举。抢占允许您在知道以 CPU 时钟运行的 16 位定时器在完成之前不会翻转几次的情况下安全地执行这些操作。而对于简单的控制工作，一个循环就足够了，从它开始的问题是，当你进入 USB 设备枚举之类的东西时，它不再实用，需要完全重写。从 RTOS 提供的抢占式框架开始，您将拥有更多未来的灵活性。但是肯定有更多的前期工作，而且肯定是一个学习曲线。