PicoSem：Arduino框架下的Raspberry多任務(wù)

描述

我是 Pi Pico 的初學(xué)者，但第一眼我就明白，與 Arduino 和 ESP16 系列相比，處理速度加上 2 個(gè)內(nèi)核的存在可以提供有趣的潛力。

但是，為了能夠通過傳輸各自處理過程中產(chǎn)生的信息，將不同的任務(wù)委托給兩個(gè)核心，就必須有一個(gè)消息交換和同步系統(tǒng)。

另一方面，我非常了解 Arduino IDE 和 C/C++，但我不具備其他環(huán)境和語言的技能，不幸的是在網(wǎng)上我很難找到有關(guān)在 Aduino 環(huán)境中使用 Pi Pico 的有用信息。

也許最有趣的文檔是https://arduino-pico.readthedocs.io/en/latest/multicore.html ，其中“多核處理”一章描述了如何通過使用信號量和FIFO 隊(duì)列但限制是任何信息大小都減少到單個(gè) uint32_t 變量。

因此，出于這個(gè)原因，我開始考慮一種不同的解決方案，其中交換數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小可能僅受可用內(nèi)存的限制。

這個(gè)作品的概念

正如https://en.wikipedia.org/wiki/Semaphore_(programming) 中所定義的，信號量是“一種變量或抽象數(shù)據(jù)類型，用于控制多個(gè)線程對公共資源的訪問”。

該庫包含 2 個(gè)信號量（集成到庫本身），通過指示 2 個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的狀態(tài)來允許在 2 個(gè)內(nèi)核之間協(xié)調(diào)信息交換。重要的是要注意2 個(gè)緩沖區(qū)的定義留給用戶，用戶可以根據(jù)自己的喜好在結(jié)構(gòu)和大小方面創(chuàng)建它們。

此外，每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（盡管它是共享資源）都是“單向的” ，這意味著它將由一個(gè)內(nèi)核寫入并由另一個(gè)內(nèi)核使用庫函數(shù)讀取以協(xié)調(diào)執(zhí)行任務(wù)。

典型的場景可能是數(shù)據(jù)記錄器，其中 core0 向 core1 發(fā)送使用外部傳感器采樣某些數(shù)據(jù)的請求，并且 core1 在生成這些數(shù)據(jù)后返回這些數(shù)據(jù)。在此示例中，從 core0 到 core1 的通信緩沖區(qū)可以限制為幾個(gè)字節(jié)，而發(fā)送回 core0 的數(shù)據(jù)可能具有更大的大小和不同的結(jié)構(gòu)。

圖書館的使用方法

首先將頭文件包含到您的草圖中并創(chuàng)建一個(gè) istance：

#include "PicoSem.h"
#define PICO_EMPTY true
PicoSem Sem(PICO_EMPTY,PICO_EMPTY);

然后您可以使用以下調(diào)用記住有效值為0 和 1：core

void setDataEmptyFor(uint8_t core);

調(diào)用表示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)為core空，因此已準(zhǔn)備好接受新數(shù)據(jù)集。

bool canISendTo(uint8_t core);

true如果我可以發(fā)送一個(gè)新的數(shù)據(jù)集到core

void setDataReadyFor(uint8_t core);

打電話說我剛寫了一個(gè)新的數(shù)據(jù)集core

void setDataReadBy(uint8_t core);

打電話說我剛剛閱讀了最后一個(gè)數(shù)據(jù)集。

bool anyDataFor(uint8_t core);

true如果有新的數(shù)據(jù)集準(zhǔn)備好core