當(dāng)您的系統(tǒng)中有一個應(yīng)該定期執(zhí)行的任務(wù)時（例如，它需要每五毫秒讀取一次傳感器值），那么您就有一個對隨機延遲敏感的系統(tǒng) - 也稱為“抖動” ”。當(dāng)您的任務(wù)出現(xiàn)抖動時，它有時必須等待比其預(yù)期的睡眠時間更長的時間才能下一次激活。一些輕微的抖動通常沒有問題，而且通常很難避免，但過度的抖動是另一回事。

（過度）抖動的明顯癥狀可能與您在遭受CPU 饑餓、從一般遲緩到間歇性數(shù)據(jù)丟失甚至故障的系統(tǒng)中看到的非常相似。修復(fù)方法也很相似：確保正確設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級并避免長時間運行的高優(yōu)先級任務(wù)。

首先要確保 RTOS 配置為使用搶占式調(diào)度，以便操作系統(tǒng)可以在需要執(zhí)行更高優(yōu)先級的任務(wù)時搶占正在運行的任務(wù)。并確保 RTOS 滴答率（RTOS 定時器中斷發(fā)生的頻率）設(shè)置得足夠高，因為這決定了系統(tǒng)調(diào)度程序的精確度。理想情況下，您希望兩個連續(xù) RTOS 滴答之間的時間比系統(tǒng)中最頻繁任務(wù)的周期時間短得多，并且理想情況下是這些周期的公約數(shù)。在實踐中，RTOS 滴答率可以在實時精度和 RTOS 處理開銷之間進行權(quán)衡，因為 RTOS 滴答會占用一些處理器周期。在 32 位系統(tǒng)上，這種開銷通常是微不足道的，但對于速度較慢的 8 位或 16 位 MCU，這種影響會更加明顯。

永遠(yuǎn)不要禁用中斷來保護代碼中的關(guān)鍵部分，這一點很重要，因為這會禁用 RTOS 以及我們剛剛討論過的調(diào)度。相反，您可以使用互斥鎖保護關(guān)鍵部分，或者更好的是，創(chuàng)建一個單獨的任務(wù)來管理您需要保護的資源。

準(zhǔn)確、搶先的 RTOS 調(diào)度是減少抖動的關(guān)鍵，但即使這樣，您也可能會遇到一些抖動。如果你發(fā)現(xiàn)干擾來自高優(yōu)先級的任務(wù)，你可以考慮改變優(yōu)先級。也可以微調(diào)所涉及任務(wù)的開始時間，使它們不再相互干擾。第三種選擇是重組阻塞任務(wù)以減少在高優(yōu)先級上花費的時間。

如果您發(fā)現(xiàn)抖動是由中斷服務(wù)程序 （ISR） 引起的，您最好的辦法是嘗試減少其在中斷級別的執(zhí)行時間。例如，這可以通過重構(gòu)代碼并將一些處理移至普通任務(wù)來實現(xiàn)。如果您的任務(wù)具有非常低的抖動容限，那么最后一種選擇是重構(gòu)任務(wù)本身；它對時間最關(guān)鍵的部分可以實現(xiàn)為在定時器中斷上運行的 ISR。

Tracealyzer 在定位抖動方面非常有用。在上圖中，X 軸是時間線，每個點代表特定任務(wù)的一次執(zhí)行。Y 值是自上次執(zhí)行以來的時間（以毫秒為單位）。通常我們在任務(wù)激活之間有 5 毫秒，但從圖中可以明顯看出，我們有一次幾乎是 7 毫秒，兩次也有 6 毫秒。

為什么會有這些延誤？該圖無法回答這個問題，但它提供了指向我們應(yīng)該更詳細(xì)地跟蹤執(zhí)行以了解發(fā)生了什么的地方的指針。

審核編輯：郭婷