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智能手表 MCU 任务调度图

article 2025/9/30 22:53:30

智能手表 MCU 任务调度图

处理器平台：ARM Cortex-M33
系统架构：事件驱动 + 多任务 RTOS
RTOS：FreeRTOS（或同类实时内核）

在这里插入图片描述

一、任务调度概览

任务名称优先级周期性功能描述
App_MainTask中否主循环调度器，系统状态管理
BLE_StackTask高是BLE 协议栈运行，处理连接、事件、传输等
BLE_CommTask中是GATT 命令解析与通信交互处理
Sensor_PollTask中是心率、加速度、温度等传感器采集
UI_DisplayTask低是OLED/LCD 显示更新、界面刷新
Touch_EventTask中否电容触摸/按键事件采集与响应
RTC_TimeTask低是RTC 时间滴答 + 闹钟处理
OTA_UpgradeTask高否OTA 升级写入与状态反馈
PowerMgr_Task高是电池、电压检测、低功耗控制
Log_UploadTask低否日志存储与上传（如 crash dump）

二、任务调度流程图

在这里插入图片描述

三、典型调度任务说明

🧠 1. App_MainTask（系统主任务）

  • 优先级：中等

  • 类型：常驻任务

  • 功能：

    • 管理设备状态机（开机、待机、运动中、睡眠、OTA中等状态）
    • 分发来自 BLE、传感器、按键等模块的事件
    • 协调各任务之间的交互，作为逻辑调度中心
    • 调用 UI 状态切换、数据同步等操作

📡 2. BLE_StackTask（BLE 协议栈任务）

  • 优先级：高

  • 类型：事件驱动

  • 功能：

    • 运行 BLE 协议栈（连接管理、广播、GATT服务）
    • 处理连接事件（连接、断开、配对）
    • 管理 MTU 协议、ATT 请求响应
    • 与 BLE_CommTask 协作实现数据通讯

🔄 3. BLE_CommTask（蓝牙通信任务）

  • 优先级：中等

  • 类型：事件驱动

  • 功能：

    • 解析 GATT Write/Notify 数据协议（如 CMD_ID 命令）
    • 响应 App 请求：时间同步、通知推送、OTA控制等
    • 处理数据打包/解包、JSON 解析
    • 接收并转发传感器数据至 App

❤️ 4. Sensor_PollTask（传感器轮询任务）

  • 优先级：中等

  • 周期性任务：50ms ~ 1s

  • 功能：

    • 周期性采集加速度计、心率传感器、温度、压力等数据
    • 采用中断优先触发模式，轮询作为备份
    • 支持动态功耗控制（如仅在运动模式中采集心率）
    • 数据缓存 + 时间戳存储，待同步上传

🖼️ 5. UI_DisplayTask（显示刷新任务）

  • 优先级：低

  • 周期性：100ms ~ 500ms

  • 功能：

    • 驱动 OLED/LCD/Memory LCD 等显示模块
    • 刷新时间、状态、图标、电量等信息
    • 动画显示与亮度调节（配合环境光传感器）
    • 控制节能显示模式（Always On Display、息屏等）

🧲 6. Touch_EventTask（触控/按键任务）

  • 优先级：中等

  • 触发方式：中断 + 事件队列

  • 功能：

    • 响应用户触摸、滑动、按键事件
    • 区分短按、长按、滑动方向等手势
    • 上报事件至 App_MainTask 做进一步处理
    • 配合 UI 控制导航、确认、返回等操作

⏰ 7. RTC_TimeTask（时间管理任务）

  • 优先级：低

  • 周期性：1s Tick

  • 功能：

    • 使用 RTC 模块维护系统时间
    • 控制闹钟、倒计时、定时器
    • 触发整点事件或定期振动提醒
    • 同步 BLE 时间（以 App 时间戳为准）

⬆️ 8. OTA_UpgradeTask（在线升级任务）

  • 优先级：高（OTA 时专用）

  • 触发方式：BLE 命令触发

  • 功能：

    • 处理 BLE OTA 服务，接收固件片段
    • 校验、存储、升级进度回传
    • 升级完成后重启 Bootloader 刷写新固件
    • 确保整个过程具备断点续传、写入校验机制

🔋 9. PowerMgr_Task（电源管理任务）

  • 优先级：高

  • 周期性：5s ~ 10s

  • 功能：

    • 检测电池电压、电流、温度
    • 上报电量百分比至 UI 和 BLE
    • 控制系统进入 EM1 / EM2 / EM3 模式（低功耗）
    • 响应充电状态、低电报警、自动息屏等控制逻辑

📁 10. Log_UploadTask（日志任务）

  • 优先级：低

  • 触发方式：定时 + BLE命令

  • 功能：

    • 记录调试日志、异常事件（心率丢失、触摸失败等）
    • 存储至 Flash 环形缓冲区
    • 支持通过 BLE 拉取日志（便于售后与调试）

四、低功耗管理建议

  • 所有周期性任务需结合 tickless sleep 模式设计（例如设置 xTimer 或软定时器）
  • MCU在任务空闲时自动进入 EM2/EM3 模式，BLE 唤醒中断支持 EM2 唤醒
  • Sensor 采用中断触发为主，避免定时轮询过于频繁

五、任务文件结构

/app/main_task.c/hble_comm.c/hsensor_task.c/hui_display.c/hota_task.c/hpower_mgr.c/hrtc_time.c/h

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