AVR माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए असेंबलर कोड जनरेटर लाइब्रेरी। भाग 5

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AVR माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए असेंबलर कोड जेनरेटर लाइब्रेरी

भाग 5. बहु-थ्रेडिंग अनुप्रयोगों को डिज़ाइन करना

लेख के पिछले हिस्सों में, हमने लाइब्रेरी का उपयोग करके प्रोग्रामिंग की मूल बातें पर विस्तार से बताया। पिछले भाग में, हम व्यवधानों के कार्यान्वयन और उन प्रतिबंधों से परिचित हुए जो उनके साथ काम करते समय उत्पन्न हो सकते हैं। पोस्ट के इस भाग में, हम समानांतर वर्ग का उपयोग करके समानांतर प्रक्रियाओं को प्रोग्रामिंग करने के संभावित विकल्पों में से एक पर ध्यान केन्द्रित करेंगे। इस वर्ग का उपयोग उन अनुप्रयोगों के निर्माण को सरल बनाना संभव बनाता है जिनमें डेटा को कई स्वतंत्र कार्यक्रम धाराओं में संसाधित किया जाना चाहिए।

सिंगल-कोर सिस्टम के लिए सभी मल्टीटास्किंग सिस्टम एक दूसरे के समान हैं। मल्टीप्रेडिंग को डिस्पैचर के काम के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है, जो प्रत्येक थ्रेड के लिए एक समय स्लॉट आवंटित करता है, और जब यह खत्म हो जाता है, तो यह नियंत्रण लेता है और अगले थ्रेड को नियंत्रण देता है। विभिन्न कार्यान्वयनों के बीच का अंतर केवल विवरण में है, इसलिए हम मुख्य रूप से इस कार्यान्वयन की विशिष्ट विशेषताओं पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे।

थ्रेड में प्रक्रिया निष्पादन की इकाई कार्य है। सिस्टम में असीमित संख्या में कार्य मौजूद हो सकते हैं, लेकिन किसी भी समय केवल उनमें से एक निश्चित संख्या को सक्रिय किया जा सकता है, डिस्पैचर में वर्कफ़्लो की संख्या तक सीमित। इस कार्यान्वयन में, वर्कफ़्लो की संख्या प्रबंधक कंस्ट्रक्टर में निर्दिष्ट होती है और बाद में इसे बदला नहीं जा सकता है। इस प्रक्रिया में, थ्रेड्स कार्य कर सकते हैं या मुक्त रह सकते हैं। अन्य समाधानों के विपरीत, समानांतर प्रबंधक कार्यों को स्विच नहीं करता है। डिस्पैचर पर नियंत्रण वापस करने के लिए कार्य के लिए, इसके कोड में उपयुक्त कमांड्स डालने होंगे। इस प्रकार, टास्क में टाइम स्लॉट की अवधि की जिम्मेदारी प्रोग्रामर के पास होती है, जिसे कोड में कुछ जगहों पर इंटरप्ट कमांड डालनी चाहिए, अगर टास्क में बहुत लंबा समय लगता है, साथ ही साथ टास्क पूरा होने पर थ्रेड के व्यवहार को निर्धारित करता है। इस दृष्टिकोण का लाभ यह है कि प्रोग्रामर कार्यों के बीच स्विचिंग बिंदुओं को नियंत्रित करता है, जो कार्यों को स्विच करते समय सेव / रिस्टोर कोड को महत्वपूर्ण रूप से अनुकूलित करने की अनुमति देता है, साथ ही थ्रेड-सुरक्षित डेटा एक्सेस से संबंधित अधिकांश समस्याओं से छुटकारा दिलाता है।

रनिंग कार्यों के निष्पादन को नियंत्रित करने के लिए, एक विशेष सिग्नल क्लास का उपयोग किया जाता है। सिग्नल थोड़ा परिवर्तनशील होता है, जिसकी सेटिंग का उपयोग किसी स्ट्रीम में कार्य शुरू करने के लिए सक्षम सिग्नल के रूप में किया जाता है। सिग्नल मान या तो मैन्युअल रूप से या इस सिग्नल से जुड़े किसी घटना से निर्धारित किया जा सकता है।

जब डिस्पैचर द्वारा कार्य को सक्रिय किया जाता है या प्रोग्रामेटिक रूप से प्रदर्शन किया जा सकता है, तो सिग्नल रीसेट हो जाता है।

सिस्टम में कार्य निम्नलिखित अवस्थाओं में हो सकते हैं:

निष्क्रिय - सभी कार्यों के लिए प्रारंभिक स्थिति। कार्य प्रवाह नहीं लेता है और निष्पादन नियंत्रण स्थानांतरित नहीं होता है। सक्रिय किए गए कार्यों के लिए इस राज्य पर लौटें कमांड पूरा होने पर होता है।

सक्रिय - वह अवस्था जिसमें कार्य सक्रियण के बाद स्थित होता है। सक्रियण प्रक्रिया एक कार्य को निष्पादन के थ्रेड और एक सक्रियण संकेत के साथ जोड़ती है। प्रबंधक थ्रेड्स का सर्वेक्षण करता है और कार्य सिग्नल सक्रिय होने पर कार्य प्रारंभ करता है।

अवरुद्ध - जब कोई कार्य सक्रिय होता है, तो सिग्नल के रूप में एक संकेत पहले से ही उसे सौंपा जा सकता है, जिसका उपयोग पहले से ही किसी अन्य थ्रेड को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, कार्यक्रम के व्यवहार की अस्पष्टता से बचने के लिए, सक्रिय कार्य लॉक अवस्था में चला जाता है। इस स्थिति में, कार्य थ्रेड पर कब्जा कर लेता है, लेकिन नियंत्रण प्राप्त नहीं कर सकता है, भले ही इसका संकेत सक्रिय हो। कार्यों के पूरा होने पर या सक्रियण संकेत बदलते समय, डिस्पैचर थ्रेड्स में कार्यों की स्थिति की जांच करता है और बदलता है। यदि थ्रेड्स ने कार्यों को अवरुद्ध कर दिया है, जिसके लिए सिग्नल जारी किए गए से मेल खाता है, तो पाया गया पहला सक्रिय है। यदि आवश्यक हो, तो प्रोग्रामर कार्यक्रम के आवश्यक तर्क के आधार पर स्वतंत्र रूप से कार्यों को लॉक और अनलॉक कर सकता है।

प्रतीक्षारत - विलंब कार्य को निष्पादित करने के बाद राज्य कार्य है। इस अवस्था में, कार्य तब तक नियंत्रण प्राप्त नहीं करता है जब तक आवश्यक अंतराल समाप्त नहीं हो जाता है। समानांतर वर्ग में, देरी को नियंत्रित करने के लिए 16 एमएस डब्ल्यूडीटी इंटरप्ट का उपयोग किया जाता है, जो सिस्टम की जरूरतों के लिए टाइमर पर कब्जा नहीं करने की अनुमति देता है। यदि आपको डिले के बजाय छोटे अंतराल में अधिक स्थिरता या संकल्प की आवश्यकता है , तो आप टाइमर संकेतों द्वारा सक्रियण का उपयोग कर सकते हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि विलंब सटीकता अभी भी कम होगी और "डिस्पैचर प्रतिक्रिया समय" की सीमा में उतार-चढ़ाव होगी - "सिस्टम में अधिकतम समय स्लॉट अवधि + डिस्पैचर प्रतिक्रिया समय" । सटीक समय सीमाओं वाले कार्यों के लिए, एक हाइब्रिड मोड का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसमें समानांतर वर्ग में उपयोग नहीं किए जाने वाले टाइमर कार्य प्रवाह से स्वतंत्र रूप से काम करता है और शुद्ध रुकावट मोड में अंतराल को संसाधित करता है।

एक धागे में निष्पादित प्रत्येक कार्य एक अलग प्रक्रिया है। यह दो प्रकार के डेटा की परिभाषा की आवश्यकता है: एक धारा का स्थानीय डेटा, जिसे इस धारा के ढांचे के भीतर ही दिखाई और बदला जाना चाहिए, और साझा संसाधनों के प्रवाह और पहुंच के बीच आदान-प्रदान के लिए वैश्विक डेटा। इस कार्यान्वयन के ढांचे में, डिवाइस स्तर पर पहले से माना गया कमांड द्वारा वैश्विक डेटा बनाया जाता है। स्थानीय कार्य चर बनाने के लिए, उन्हें कार्य वर्ग के तरीकों का उपयोग करके बनाया जाना चाहिए। स्थानीय कार्य चर का व्यवहार निम्नानुसार है: जब डिस्पैचर पर नियंत्रण स्थानांतरित करने से पहले कार्य बाधित होता है, तो सभी स्थानीय रजिस्टर चर धारा की मेमोरी में संग्रहीत होते हैं। जब नियंत्रण वापस आ जाता है, तो स्थानीय कमांड चर अगले कमांड निष्पादित होने से पहले बहाल हो जाते हैं।
समानांतर वर्ग के हीप गुण के साथ जुड़े IHeap इंटरफ़ेस के साथ एक वर्ग स्ट्रीम के स्थानीय डेटा को संग्रहीत करने के लिए जिम्मेदार है। इस वर्ग का सबसे सरल कार्यान्वयन स्टैटिकहैप है , जो प्रत्येक थ्रेड के लिए समान मेमोरी ब्लॉकों के स्थैतिक आवंटन को लागू करता है। यदि स्थानीय डेटा की मात्रा की मांग के अनुसार कार्यों का एक बड़ा प्रसार है, तो आप डायनेमिकहाइप का उपयोग कर सकते हैं, जो आपको प्रत्येक कार्य के लिए व्यक्तिगत रूप से स्थानीय मेमोरी के आकार को निर्धारित करने की अनुमति देता है। जाहिर है, इस मामले में स्ट्रीम मेमोरी के साथ काम करने का ओवरहेड काफी अधिक होगा।

अब एक उदाहरण के रूप में दो धाराओं का उपयोग करते हुए कक्षा सिंटैक्स पर करीब से नज़र डालें, जिनमें से प्रत्येक स्वतंत्र रूप से एक अलग पोर्ट आउटपुट स्विच करता है।

var m = new Mega328 { FCLK = 16000000, CKDIV8 = false }; m.PortB.Direction(0x07); var bit1 = m.PortB[1]; var bit2 = m.PortB[2]; m.PortB.Activate(); var tasks = new Parallel(m, 2); tasks.Heap = new StaticHeap(tasks, 16); var t1 = tasks.CreateTask((tsk) => { var loop = AVRASM.NewLabel(); bit1.Toggle(); tsk.Delay(32); tsk.TaskContinue(loop); },"Task1"); var t2 = tasks.CreateTask((tsk) => { var loop = AVRASM.NewLabel(); bit2.Toggle(); tsk.Delay(48); tsk.TaskContinue(loop); }, "Task2"); var ca = tasks.ContinuousActivate(tasks.AlwaysOn, t1); tasks.ActivateNext(ca, tasks.AlwaysOn, t2); ca.Dispose(); m.EnableInterrupt(); tasks.Loop(); 

कार्यक्रम की शीर्ष पंक्तियाँ पहले से ही आपसे परिचित हैं। उनमें, हम नियंत्रक के प्रकार को निर्धारित करते हैं और आउटपुट के रूप में पोर्ट बी के पहले और दूसरे बिट्स को असाइन करते हैं। अगला समानांतर वर्ग के एक चर के आरंभीकरण के लिए आता है, जहां दूसरे पैरामीटर में हम निष्पादन थ्रेड्स की अधिकतम संख्या निर्धारित करते हैं। अगली पंक्ति में, हम स्थानीय चर प्रवाह को समायोजित करने के लिए मेमोरी आवंटित करते हैं। हमारे पास समान कार्य हैं, इसलिए हम StaticHeap का उपयोग करते हैं । कोड का अगला ब्लॉक कार्य परिभाषा है। इसमें, हम दो समान कार्यों को परिभाषित करते हैं। एकमात्र अंतर नियंत्रण बंदरगाह और देरी की मात्रा है। स्थानीय कार्य ऑब्जेक्ट्स के साथ काम करने के लिए, स्थानीय कार्य tsk के लिए एक पॉइंटर को कार्य कोड ब्लॉक में पास किया जाता है । कार्य पाठ अपने आप में बहुत सरल है:

• एक स्थानीय लेबल एक अनंत स्विचिंग चक्र को व्यवस्थित करने के लिए बनाया गया है
• पोर्ट की स्थिति उलट है
• नियंत्रण डिस्पैचर को वापस कर दिया जाता है, और कार्य निर्दिष्ट संख्या में मिलीसेकंड के लिए प्रतीक्षा स्थिति में चला जाता है
• रिटर्न पॉइंटर को ब्लॉक के स्टार्ट ब्लॉक पर सेट किया जाता है और डिस्पैचर पर नियंत्रण वापस कर दिया जाता है।
  जाहिर है, एक ठोस उदाहरण में, अंतिम कमांड को ब्लॉक की शुरुआत में जाने के लिए एक सामान्य कमांड द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है और केवल उदाहरण में इसे प्रदर्शित करने के उद्देश्य से दिया जा सकता है। यदि वांछित हो, तो कार्यों की प्रतिलिपि बनाकर और थ्रेड्स की संख्या बढ़ाकर बड़ी संख्या में निष्कर्षों को नियंत्रित करने के लिए उदाहरण का आसानी से विस्तार किया जा सकता है।

डिस्पैचर पर नियंत्रण स्थानांतरित करने के लिए टास्क एबॉर्ट कमांड की पूरी सूची निम्नानुसार है
AWAIT (सिग्नल) - स्ट्रीम स्ट्रीम की मेमोरी में सभी वेरिएबल्स को बचाता है और डिस्पैचर को कंट्रोल ट्रांसफर करता है। अगली बार स्ट्रीम सक्रिय होने पर, चर बहाल हो जाते हैं और निष्पादन जारी रहता है, AWAIT के बाद अगले निर्देश के साथ शुरू होता है। कमांड को कार्य को समय स्लॉट में विभाजित करने और योजना के अनुसार राज्य मशीन को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है सिग्नल → प्रोसेसिंग 1 → सिग्नल → सिग्नल 2 , आदि।

AWAIT कमांड में वैकल्पिक पैरामीटर के रूप में एक संकेत हो सकता है। यदि पैरामीटर खाली है, तो सक्रियण संकेत सहेजा जाता है। यदि यह पैरामीटर में निर्दिष्ट है, तो निर्दिष्ट सिग्नल सक्रिय होने पर सभी बाद के कार्य कॉल किए जाएंगे, और पिछले सिग्नल के साथ संचार खो जाएगा।

टास्ककांउट (लेबल, सिग्नल) - कमांड स्ट्रीम को समाप्त करता है और डिस्पैचर को वेरिएबल को सेव किए बिना कंट्रोल देता है। अगली बार स्ट्रीम सक्रिय होने पर, नियंत्रण लेबल लेबल पर स्थानांतरित हो जाता है। वैकल्पिक सिग्नल पैरामीटर आपको अगली कॉल के लिए स्ट्रीम सक्रियण सिग्नल को ओवरराइड करने की अनुमति देता है। यदि निर्दिष्ट नहीं है, तो संकेत समान रहता है। सिग्नल को निर्दिष्ट किए बिना एक कमांड का उपयोग एकल कार्य के भीतर चक्रों को व्यवस्थित करने के लिए किया जा सकता है, जहां प्रत्येक चक्र एक अलग समय स्लॉट में किया जाता है। इसका उपयोग पिछले एक को पूरा करने के बाद वर्तमान थ्रेड को एक नया कार्य सौंपने के लिए भी किया जा सकता है। चक्र की तुलना में इस दृष्टिकोण का लाभ एक धागे को मुक्त करना → एक धारा को हाइलाइट करना एक अधिक कुशल कार्यक्रम है। टास्ककांउट का उपयोग करने से प्रबंधक को पूल में एक मुफ्त थ्रेड की तलाश करने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और मुक्त थ्रेड्स की अनुपस्थिति में थ्रेड्स आवंटित करने की कोशिश करते समय त्रुटियों की गारंटी देता है।

टास्कएंड () - टास्क पूरा होने के बाद स्ट्रीम को क्लियर करें। कार्य समाप्त होता है, थ्रेड को मुक्त किया जाता है, और सक्रिय कमांड के साथ एक नया कार्य असाइन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

देरी (एमएस) - धारा, जैसा कि AWAIT का उपयोग करने के मामले में, स्ट्रीम की मेमोरी में सभी चर बचाता है और डिस्पैचर पर नियंत्रण स्थानांतरित करता है। इस स्थिति में, मिलीसेकंड में देरी मान स्ट्रीम हेडर में दर्ज किया जाता है। डिस्पैचर लूप में, विलंब क्षेत्र में गैर-शून्य मान के मामले में, प्रवाह सक्रिय नहीं होता है। सभी प्रवाह के लिए देरी क्षेत्र में मूल्यों को बदलना हर 16 एमएस में डब्ल्यूडीटी टाइमर को बाधित करके किया जाता है। जब शून्य मान तक पहुँच जाता है, तो निष्पादन प्रतिबंध हटा दिया जाता है और स्ट्रीम सक्रियण संकेत सेट किया जाता है। देरी के लिए केवल एकल-बाइट मान हैडर में संग्रहीत किया जाता है, जो अपेक्षाकृत देरी की एक अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा देता है, इसलिए, देरी को लागू करने के लिए, विलंब () स्थानीय स्ट्रीम चर का उपयोग करके एक आंतरिक लूप बनाता है।
उदाहरण में आदेशों की सक्रियता ContinuousActivate और ActivateNext कमांड का उपयोग करके की जाती है। यह स्टार्टअप पर एक विशेष प्रकार का प्रारंभिक कार्य सक्रियण है। प्रारंभिक सक्रियण चरण में, हमें गारंटी दी जाती है कि आपके पास एक भी व्यस्त धागा नहीं है, इसलिए सक्रियण प्रक्रिया को किसी कार्य के लिए मुफ्त थ्रेड के लिए प्रारंभिक खोज की आवश्यकता नहीं होती है और आपको अनुक्रम में कार्यों को सक्रिय करने की अनुमति मिलती है। ContinuousActivate शून्य थ्रेड में कार्य को सक्रिय करता है और अगले थ्रेड के हेडर के लिए एक पॉइंटर देता है, और ActivateNext फ़ंक्शन इस पॉइंटर का उपयोग अनुक्रमिक थ्रेड्स में निम्न कार्यों को सक्रिय करने के लिए करता है।

सक्रियण सिग्नल के रूप में, उदाहरण ऑल्टरऑन सिग्नल का उपयोग करता है। यह सिस्टम सिग्नल्स में से एक है। इसका उद्देश्य यह है कि कार्य हमेशा निष्पादित किया जाएगा, क्योंकि यह एकमात्र संकेत है जो हमेशा सक्रिय होता है और उपयोग द्वारा रीसेट नहीं किया जाता है।

उदाहरण एक लूप कॉल के साथ समाप्त होता है। यह फ़ंक्शन डिस्पैचर के चक्र को शुरू करता है, इसलिए यह कमांड कोड में अंतिम होना चाहिए।

एक अन्य उदाहरण पर विचार करें जहां पुस्तकालय का उपयोग करके कोड की संरचना को सरल बनाया जा सकता है। इसे एक सशर्त नियंत्रण उपकरण होने दें जो एक एनालॉग सिग्नल को पंजीकृत करता है और इसे HEX कोड के रूप में टर्मिनल पर भेजता है।

  var m = new Mega328(); m.FCLK = 16000000; m.CKDIV8 = false; var cData = m.DREG(); var outDigit = m.ARRAY(4); var chex = Const.String("0123456789ABCDEF"); m.ADC.Clock = eADCPrescaler.S64; m.ADC.ADCReserved = 0x01; m.ADC.Source = eASource.ADC0; m.Usart.Baudrate = 9600; m.Usart.FrameFormat = eUartFrame.U8N1; var os = new Parallel(m, 4); os.Heap = new StaticHeap(os, 8); var ADS = os.AddSignal(m.ADC.Handler, () => m.ADC.Data(cData)); var trm = os.AddSignal(m.Usart.TXC_Handler); var starts = os.AddLocker(); os.PrepareSignals(); var t0 = os.CreateTask((tsk) => { m.LOOP(m.TempL, (r, l) => m.GO(l), (r, l) => { m.ADC.ConvertAsync(); tsk.Delay(500); }); }, "activate"); var t1 = os.CreateTask((tsk) => { var loop = AVRASM.NewLabel(); var mref = m.ROMPTR(); mref.Load(chex); m.TempL.Load(cData.High); m.TempL >>= 4; mref += m.TempL; mref.MLoad(m.TempL); m.TempL.MStore(outDigit[0]); mref.Load(chex); m.TempL.Load(cData.High); m.TempL &= 0x0F; mref += m.TempL; mref.MLoad(m.TempL); m.TempL.MStore(outDigit[1]); mref.Load(chex); m.TempL.Load(cData.Low); m.TempL >>= 4; mref += m.TempL; mref.MLoad(m.TempL); m.TempL.MStore(outDigit[2]); mref.Load(chex); m.TempL.Load(cData.Low); m.TempL &= 0x0F; mref += m.TempL; mref.MLoad(m.TempL); m.TempL.MStore(outDigit[3]); starts.Set(); tsk.TaskContinue(loop); }); var t2 = os.CreateTask((tsk) => { var loop = AVRASM.NewLabel(); trm.Clear(); m.TempL.Load('0'); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(trm); m.TempL.Load('x'); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.MLoad(outDigit[0]); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.MLoad(outDigit[1]); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.MLoad(outDigit[2]); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.MLoad(outDigit[3]); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.Load(13); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.AWAIT(); m.TempL.Load(10); m.Usart.Transmit(m.TempL); tsk.TaskContinue(loop, starts); }); var p = os.ContinuousActivate(os.AlwaysOn, t0); os.ActivateNext(p, ADS, t1); os.ActivateNext(p, starts, t2); m.ADC.Activate(); m.Usart.Activate(); m.EnableInterrupt(); os.Loop(); 

यह कहने के लिए नहीं है कि हमने यहां बहुत सी नई चीजें देखीं, लेकिन आप इस कोड में कुछ दिलचस्प देख सकते हैं।

इस उदाहरण में, ADC (एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर) का पहली बार उल्लेख किया गया है। यह परिधीय उपकरण इनपुट सिग्नल के वोल्टेज को डिजिटल कोड में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कनवर्ज़न साइकिल को ConvertAsync फ़ंक्शन द्वारा शुरू किया जाता है, जो केवल परिणाम की प्रतीक्षा किए बिना प्रक्रिया शुरू करता है। जब रूपांतरण पूरा हो जाता है, तो एडीसी एक अवरोध उत्पन्न करता है जो कि एडसिग सिग्नल को सक्रिय करता है। एडसीग सिग्नल की परिभाषा पर ध्यान दें । इंटरप्ट पॉइंटर के अलावा, इसमें एडीसी डेटा रजिस्टर से मूल्यों को संग्रहीत करने के लिए एक कोड ब्लॉक भी है। एक बाधा उत्पन्न होने के तुरंत बाद अधिमानतः निष्पादित होने वाले सभी कोड (उदाहरण के लिए, डिवाइस रजिस्टरों से डेटा पढ़ना) इस स्थान पर स्थित होना चाहिए।
रूपांतरण कार्य बाइनरी वोल्टेज कोड को हमारे सशर्त टर्मिनल के लिए चार-वर्ण HEX प्रतिनिधित्व में परिवर्तित करना है। यहाँ हम सोर्स कोड के आकार को कम करने और डेटा रूपांतरण के लिए एक निरंतर स्ट्रिंग के उपयोग के लिए कार्यों को दोहराने के वर्णन के कार्यों का उपयोग कर सकते हैं।

ट्रांसमिशन समस्या एक स्ट्रिंग के स्वरूपित आउटपुट को लागू करने के दृष्टिकोण से दिलचस्प है जिसमें स्थिर और गतिशील डेटा का आउटपुट संयुक्त है। तंत्र को आदर्श नहीं माना जा सकता है, बल्कि यह संचालकों के प्रबंधन की संभावनाओं का प्रदर्शन है। यहां आप निष्पादन के दौरान सक्रियण सिग्नल के पुनर्वितरण पर भी ध्यान दे सकते हैं, जो कन्वर्सेशन सिग्नल को कन्वर्जेंस से TxS में बदल देता है और इसके विपरीत।

एक बेहतर समझ के लिए, हम शब्दों में कार्यक्रम के एल्गोरिथ्म का वर्णन करते हैं।

प्रारंभिक अवस्था में, हमने तीन कार्य शुरू किए हैं। उनमें से दो में निष्क्रिय सिग्नल होते हैं, चूंकि रूपांतरण कार्य (adcSig) के लिए सिग्नल एनालॉग सिग्नल के रीडिंग चक्र के अंत में सक्रिय होता है, और ट्रांसमिशन कार्य के लिए Convs एक कोड द्वारा सक्रिय होता है जिसे अभी तक निष्पादित नहीं किया गया है। नतीजतन, लॉन्च के बाद शुरू किया जाने वाला पहला कार्य हमेशा मापक होगा। इस कार्य के लिए कोड ADC रूपांतरण चक्र शुरू करता है, जिसके बाद 500 ms कार्य प्रतीक्षा चक्र में चला जाता है। रूपांतरण चक्र के अंत में, adcSig ध्वज सक्रिय होता है , जो रूपांतरण कार्य को ट्रिगर करता है। इस कार्य में, प्राप्त डेटा को एक स्ट्रिंग में बदलने का एक चक्र लागू किया जाता है। कार्य से बाहर निकलने से पहले, हम रूपांतरण ध्वज को सक्रिय करते हैं, जिससे यह स्पष्ट होता है कि हमारे पास टर्मिनल पर भेजने के लिए नया डेटा है। एग्जिट कमांड टास्क की शुरुआत में रिटर्न पॉइंट को रीसेट करता है और डिस्पैचर को कंट्रोल देता है। रूपांतरण ध्वज सेट ट्रांसमिशन कार्य को नियंत्रण स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। अनुक्रम के पहले बाइट को प्रसारित करने के बाद, कार्य में सक्रियण संकेत टीएक्सएस में बदल जाता है। इसके परिणामस्वरूप, बाइट के हस्तांतरण के पूरा होने के बाद, ट्रांसमिशन कार्य को फिर से बुलाया जाएगा, जिससे अगले बाइट का स्थानांतरण होगा। अनुक्रम के अंतिम बाइट को प्रेषित करने के बाद, कार्य कन्वर्सेशन सक्रियण संकेत देता है और कार्य की शुरुआत में वापसी बिंदु को रीसेट करता है। चक्र पूरा हुआ। अगला चक्र तब शुरू होगा जब मापन कार्य पूरा हो जाएगा और अगले माप चक्र को सक्रिय कर देगा।

लगभग सभी मल्टीटास्किंग सिस्टम में, थ्रेड्स के बीच इंटरैक्शन के लिए कतारों की अवधारणा है। हमने पहले ही पता लगा लिया है कि चूंकि इस प्रणाली में कार्यों के बीच स्विच करना पूरी तरह से नियंत्रित प्रक्रिया है, इसलिए कार्यों के बीच डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए वैश्विक चर का उपयोग करना काफी संभव है। हालाँकि, ऐसे कई कार्य हैं जहाँ कतारों का उपयोग उचित है। इसलिए, हम इस विषय को नहीं छोड़ेंगे और देखेंगे कि यह पुस्तकालय में कैसे लागू होता है।

एक कार्यक्रम में एक कतार को लागू करने के लिए रिंगबफ क्लास का उपयोग करना सबसे अच्छा है। वर्ग, जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, लिखने और लाने के आदेश के साथ एक रिंग बफर को लागू करता है। डेटा पढ़ना और लिखना कमांड और रीड कमांड द्वारा किया जाता है। कमांड को पढ़ने और लिखने के लिए कोई पैरामीटर नहीं है। बफर कंस्ट्रक्टर में डेटा स्रोत / रिसीवर के रूप में निर्दिष्ट रजिस्टर चर का उपयोग करता है। इस चर का उपयोग पैरामीटर IOReg वर्ग के माध्यम से किया जाता है। बफर की स्थिति दो झंडे Ovf और Empty द्वारा निर्धारित की जाती है, जो पढ़ने के दौरान अतिप्रवाह और पढ़ने के दौरान अतिप्रवाह की स्थिति निर्धारित करने में मदद करते हैं। इसके अलावा, वर्ग में कोड को निर्धारित करने की क्षमता होती है जो अतिप्रवाह / अतिप्रवाह घटनाओं पर चलता है। रिंगबफ की समानांतर श्रेणी पर कोई निर्भरता नहीं है और इसे अलग से इस्तेमाल किया जा सकता है। वर्ग के साथ काम करते समय सीमा एक स्वीकार्य क्षमता है, जो कोड अनुकूलन के कारणों के लिए दो (8.16.32, आदि) की शक्ति का एक बहु होना चाहिए।

कक्षा के साथ काम करने का एक उदाहरण नीचे दिया गया है।

  var m = new Mega328(); var io = m.REG(); //     16     io. var bf = new RingBuff(m, 16, io) { //    OnOverflow = () => { AVRASM.Comment("   "); }, OnEmpty = () => { AVRASM.Comment("   "); } }; var cntr = m.REG(); cntr.Load(16); //       m.LOOP(cntr, (r, l) => { cntr--; m.IFNOTEMPTY(l); },(r)=> { //         //m.IF(bf.Ovf,()=>{AVRASM.Comment("”)}; bf.IOReg.Load(cntr); //      bf.Write(); //    }); //     m.LOOP(cntr, (r, l) => { m.GO(l); }, (r) => { //         //m.IF(bf.Ovf,()=>{AVRASM.Comment(" ”)}; bf.Read(); //       IOReg //    }); 

यह भाग पुस्तकालय की विशेषताओं का अवलोकन करता है। दुर्भाग्य से, पुस्तकालय की क्षमताओं के संबंध में कई पहलू बने रहे, जिनका उल्लेख भी नहीं किया गया था। भविष्य में, परियोजना में रुचि के मामले में, लेखों को पुस्तकालय का उपयोग करके विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए समर्पित किया जाता है और जटिल मुद्दों का अधिक विस्तृत वर्णन एक अलग प्रकाशन की आवश्यकता होती है।