最近在某校上着一门51单片机课程，学生新学单片机，同时新学C语言，因而软硬件基础暂时都还很薄弱，难以一下子掌握过于复杂的问题，因而不容易编写出结构良好、运行稳定的单片机程序，这可把我愁坏了。
在教完定时器的内容之后，我终于忍不住了，针对学生的特殊情况，用了整整一下午，特别设计了一个超级简单的多任务操作系统，并用了2次课的时间教会学生，终于使学生能够编写稍有复杂度的程序了，效果很不错。
现在，我把这个超级简单的多任务操作系统（暂命名为EventOS）分享出来，给初学者们参考。
1. EventOS操作系统简介：
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这是一个事件驱动型操作系统，也称为”事件-响应”式操作系统
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它只是一个框架，没有OS源码，也不需要OS源码
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通过摸拟单片机的中断响应模型而工作
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属于非抢占式伪操作系统，但实时性可以达到硬件的极限
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简单到不需要提供OS源码，懂中断就能写能用
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暂命名为EventOS
2. 单片机的中断响应模型
单片机的中断响应模型很简单：每个中断源被触发后，都会向单片机的相应中断标志位发送”置1″信号。当单片机的硬件检测到该”置1″信号后，就会自动触发及运行相应的中断服务程序（前提是开中断）。而该中断服务程序一旦运行，单片机就会通过硬件自动或通过软件手动将该中断标志位及时清0，以便该中断标志位能够接收下一次的”置1″信号。如图1所示。
图1 单片机的中断响应模型
3. EventOS的任务响应模型
EventOS模拟了单片机的中断响应模型：每个事件源被触发后，都会向操作系统的相应事件标志位发送”置1″信号。当操作系统检测到”置1″信号后，就会自动触发及运行相应的任务程序。而该任务程序一旦运行，操作系统就会自动或通过任务程序手动将该事件标志位及时清0，以便该事件标志位能够接收下一次的”置1″信号。如图2所示：
图2 EventOS的任务响应模型
但是为了尽可能地简化概念、逻辑，以及代码的设计，减轻学生的学习负担，EventOS对该模型进行了进一步的简化：将中断标志位的检测过程交给具体的任务程序，而非操作系统。当任务检测到自己的事件标志位”置1″后，任务自己去清除该标志位，并主动响应该事件。换言之，EventOS放弃了抢占式任务切换能力，操作系统无法主动触发及运行任务程序，而只能由任务自己查询到事件标志位之后，由任务主动响应之。简化后的任务响应模型如下图所示：
图3 简化后的任务响应模型
5. EventOS的基本框架
呃。。。不就是一个大循环嘛，史上最简单的操作系统，最适合零基础的新手了。
//教学中使用的是STC89C52RC单片机，晶振为12MHz，时钟为1MHz#include <STC89C5xRC.H>//定义一个全局变量，用于管理事件标志位（可管理8个）//8个标志位不够用时，可以多定义几个全局变量，或扩展event的位宽unsigned char event = 0x00;//请在这里添加注释，说明每个标置位是干哈的，例如：//bit0：...//bit1：...void main(void) {//初始化//......//轮流执行while(1)中的任务while(1) {task0();//0号任务task1();//1号任务task2();//2号任务}}6. 任务（task）的基本框架
任务本质上是一个由事件驱动的响应型函数：仅当该任务的事件标置位”置1″时，该任务的具体业务代码才会真的执行。注意，单片机自带的各种中断，它们的中断服务程序本身也可以理解成EventOS的”任务”。只不过这些任务比较特殊，它们的事件标志位（即中断标志位）由硬件分配，而不必在event中分配；同时，它们的响应时机也由硬件触发，而不必在while(1)大循环中调用；它们可应用于实时性极强的场合，从而使EventOS的实时性达到单片机的硬件极限——在这一点上，EventOS的实时性，比其它一切实时和非实时、抢占式和非抢占式操作系统都要高。
void task0(void) {//仅当检测到事件标志位"置1"，才执行代码if(event & 1 << 0) {//及时清0事件标志位，使标志位能接收新的事件event &= ~(1 << 0);//然后执行具体的业务...//这里是具体的任务代码}}7. 如何向任务发送事件？
很简单，只要将全局变量event的相应标志位（称为事件标志位）”置1″即可。该事件的响应者（目标任务）会自己检测和清除该标志位，并响应该事件，而无需事件的发起者操心。
//发送0号事件event |= 1 << 0;EventOS应用示例
示例1 八位段式数码管显示
电路如图4所示。
图4 截图自LY-51S V3.0
J2的1、2脚分别由单片机的P0.0、P0.1引脚控制，分别作为数码管的位数据、段数据的锁存引脚。J3的1~8脚分别由单片机的P2.0~P2.7引脚控制，作为数码管的位数据、段数据的数据引脚。
数码管的硬件驱动原理：段锁存器输出的图像数据，会同步连接到八位数码管的段引脚上。此时的八位数码管，谁得到了位信号，谁就能显示图像数据。如果都得到了位信号，就都能显示图像数据——但每位数码管显示的图像数据是一样的，这并非我们的期望。若希望每位数码管位分别显示不同的图像数据，可采用分时复用的方法，逐位和循环向八位数码管传送相应的位信号和图像数据，当循环（也叫扫描）速度足够快时，人眼就会误以为八位数码管是”同时点亮”的，因则能看到八数码管的各位稳守地显示不同图像。
根据有关资料，当扫描频率高于25Hz时，人眼感应看不到数码管闪烁。如果你相信这些有关资料，眼睛就废了。实测60Hz时，免强无闪感，但快速晃动数码管时，依然能感受到闪感，眼睛累。扫描频率越高，能够容许的无闪感晃动速度就越快。当扫描频率高于120Hz时，即使以极快的速度晃动数码管，数码管也不会有闪感。故将数码管的扫描频率定为125Hz，即扫描周期为8ms，位周期为1ms。因而，需要通过定时器实现一个1ms的定时。对于12T的STC89C52RC单片机，在12MHz晶振、1MHz时钟下，时钟周期为1us，则1ms需要定时1000个时钟周期。
数码管的软件驱动原理：首先通过定时器循环定时约1ms；然后在1ms中断中发送0号事件。编写一个任务程序，当它检测到0号事件时，立即清除该事件的标志位，然后执行按键扫描任务。该任务每次执行时，都切换一位数码来显示内容，每执行八次，就完成了一轮数码管位的显示，耗时约8ms，每秒能够完成约125次扫描。
1ms定时中断：1ms定时时间到了之后，向事件标志管理器（event）发送0号事件。
void T0_1ms_isr(void) interrupt 1{//重新装载，约定时1ms（1000个时钟周期）TH0 = (unsigned char)((65536 - 1000) >> 8);TL0 = (unsigned char)(65536 - 1000);//1ms定时时间到了，发送一个"1ms事件的标志位"//假定0号事件是"1ms事件标志位"event |= 1 << 0;}//定时器0初始化，工作于方式1，16位计数方式void T0_init(void) {TH0 = (unsigned char)((65536 - 1000) >> 8);TL0 = (unsigned char)(65536 - 1000);TMOD |= 1 << 0;ET0 = 1;TR0 = 1;}数码管扫描任务：
需要使用seg.h文件
//给定数值（下标），查找图像数据unsigned char segMap[10] = {SEG_IMAGE_0,SEG_IMAGE_1,SEG_IMAGE_2,SEG_IMAGE_3,SEG_IMAGE_4,SEG_IMAGE_5,SEG_IMAGE_6,SEG_IMAGE_7SEG_IMAGE_8,SEG_IMAGE_9,};//数码管的显示缓冲区，默认显示20211125unsigned char segBuffer[8] = {2, 0, 2, 1, 1, 1, 2, 5};//数码管扫描任务//仅在0号事件标志位"置1"时执行具体业务//需要在while(1)主循环中调用本任务void task_seg_scanf(void) {static unsigned char cursor = 0;if(event & 1 << 0) {//及时将0号标志位清0event &= ~(1 << 0);//以下是具体业务代码，每隔约1ms执行一次//清空上一位数码管的图像数据//可以消除残影P2 = 0x00;//送锁存信号P0 |= 1 << 0;//恢复锁存引脚P0 &= ~(1 << 0);//写当前数码管的位数据//共阴数码管，位信号为低电平有效P2 = ~(1 << cursor);//同上，只是换了写法P0 ^= 1 << 0;P0 ^= 1 << 0;//写当前数码管的图像数据P2 = segMap[segBuffer[cursor]];//同上，只是换了写法P0 ^= 1 << 0;P0 ^= 1 << 0;//使游标在0~7之间循环if(++cursor == 8) {cursor = 0;}}}//数码管初始化void seg_init(void) {//确保锁存引脚P0.0和P0.1为低电平态P0 &= ~0x03;}代码解析：cursor为当前需要刷新的数码管的编号（游标），segBuffer[cursor]表示缓冲区中的cursor号数码管的数值，segMap[segBuffer[cursor]]是根据该数值找到对应的数码管图像数据，P2 = segMap[segBuffer[cursor]]; 是把该图像数据赋值给P2，即送到数码管的段引脚。
完整代码：
//教学中使用的是STC89C52RC单片机，晶振为12MHz，时钟为1MHz#include <STC89C5xRC.H>#include "seg.h"//定义一个全局变量，用于管理事件标志位（可管理8个）//8个标志位不够用时，可以多定义几个全局变量，或扩展event的位宽unsigned char event = 0x00;//请在这里添加注释，说明每个标置位是干哈的，例如：//bit0：事件"1ms定时时间到"的标志位//给定数值（下标），查找图像数据unsigned char segMap[10] = {SEG_IMAGE_0,SEG_IMAGE_1,SEG_IMAGE_2,SEG_IMAGE_3,SEG_IMAGE_4,SEG_IMAGE_5,SEG_IMAGE_6,SEG_IMAGE_7SEG_IMAGE_8,SEG_IMAGE_9,};//数码管的显示缓冲区，默认显示20211125unsigned char segBuffer[8] = {2, 0, 2, 1, 1, 1, 2, 5};//1ms定时中断服务程序（中断号为1）void T0_1ms_isr(void) interrupt 1{//重新装载，约定时1msTH0 = (unsigned char)((65536 - 1000) >> 8);TL0 = (unsigned char)(65536 - 1000);//1ms定时时间到了，发送一个"1ms事件的标志位"//假定0号事件是"1ms事件标志位"event |= 1 << 0;}//定时器0初始化，工作于方式1，16位计数方式void T0_init(void) {TH0 = (unsigned char)((65536 - 1000) >> 8);TL0 = (unsigned char)(65536 - 1000);TMOD |= 1 << 0;ET0 = 1;TR0 = 1;}//数码管扫描任务//仅在0号事件标志位"置1"时执行具体业务void task_seg_scanf(void) {static unsigned char cursor = 0;if(event & 1 << 0) {//及时将0号标志位清0event &= ~(1 << 0);//以下是具体业务代码，每隔约1ms执行一次//清空上一位数码管的图像数据//可以消除残影P2 = 0x00;//送锁存信号P0 |= 1 << 0;//恢复锁存引脚P0 &= ~(1 << 0);//写当前数码管的位数据//共阴数码管，位信号为低电平有效P2 = ~(1 << cursor);//同上，只是换了写法P0 ^= 1 << 0;P0 ^= 1 << 0;//写当前数码管的图像数据P2 = segMap[segBuffer[cursor]];//同上，只是换了写法P0 ^= 1 << 0;P0 ^= 1 << 0;//使游标在0~7之间循环if(++cursor == 8) {cursor = 0;}}}//数码管初始化void seg_init(void) {//确保锁存引脚P0.0和P0.1为低电平态P0 &= ~0x03;}void main(void) {//初始化seg_init();T0_init();//开总中断EA = 1;//轮流执行while(1)中的任务while(1) {task_seg_scanf();}}