一、前言

前文介紹的“後台任務”是一個連續執行的過程，這在自然界中也是一個常見的現象。比如天氣一年年周而複始地變化，春夏秋冬四季輪回不止，比如我們每天工作學習，吃飯睡覺，一天一天的過日子，這些就是氣候和生活的“後台任務”，構成了氣候和生活的基本生命背景。

但是氣候和生活最精彩的部分卻不是這些“後台任務”，而是中斷後台任務的進程，突然插入的片段，比如台風來了，所到之處天搖地動，比如你的手機響了，接到的電話會立馬産生影響，快樂？憂愁？無限可能。

這種中斷事物當前的運行，臨時處理新事件的過程在操作系統的術語中被稱為“前台任務”。前台任務的特點是隻執行一個比較短的時間，有開始，有結束，唯獨不能像“後台任務”那樣無限循環沒完沒了。

在計算機運行過程中，每個中斷處理都是一個典型的“前台任務”，中斷服務程序（ISR）就是對應各個前台任務的任務函數。

既然前台任務中斷了後台任務，那麼前台任務執行過後後台任務能不能繼續順利地執行，兩者會不會互相影響，這個問題對于不同的單片機，不同的編譯器和不同的編程方法，結論是不同的。

由于教科書一般隻介紹成功的例子：後台任務被中斷後能繼續正确運行，前後台任務互相沒有影響，下面就介紹一個不成功的例子。

二、前台任務

（1）單片機最有特色的機制就是中斷，中斷編程是單片機編程中最重要的内容。STC8H系列單片機有豐富的中斷資源，其中定時器中斷是最基本的。本文用定時器0産生每秒100次的中斷，演示作為前台任務的效果。下圖是具體的範例程序：

前台任務程序範例

前台任務程序範例

（2）其中第37行到43行的初始化程序将定時器0設定為10毫秒的中斷周期。對于STC8051單片機，單片機中斷有兩級開關，首先一個是總中斷開關EA，第50行就是打開中斷總開關，其次對于每一個能産生中斷的片上設備，都有一個中斷允許位，隻有設置了這個中斷允許位，該設備才能産生中斷。第43行程序就是允許定時器0産生中斷。

為了避免意外，當單片機加電冷複位時，所有的設備中斷和總中斷都是關閉的，用到誰，打開誰。

（3）為了專門顯示前台任務的效果，第54行到第57行後台任務就隻是一個空循環，什麼事都不做。

（4）第61行到第71行是定時器0的中斷服務程序（前台任務函數），在C51語言中，用戶用“interrupt”關鍵字指明中斷号，這裡是1号中斷。

作為前台任務的中斷，是由單片機硬件産生的，中斷服務程序是由硬件調用的，因此前台任務函數沒有調用參數，也沒有返回值。前台任務函數名可以是任意的，但在整個程序中必須是唯一的。

（5）前台任務首先将節拍計數變量“Tick0”加1，然後每當Tick0的值為100的整倍數時，用“printf”庫函數輸出Tick0變量的值。

下面的視頻是前台任務執行的效果。

三、前後台任務

（6）我們已經看到了單獨的後台任務和單獨的前台任務的運行效果，如果我們在一個程序中将前後台任務組合在一起，其效果會不會像教科書中介紹的那樣前後台任務獨立正确的運行呢？下圖是完整的前後台任務程序：

前後台任務範例

前後台任務範例

（7）下面是前後台任務程序在STC8H的運行結果視頻：

（8）下面是運行效果的一個截屏：

後台任務出錯了

出錯的現象奇奇怪怪，出錯的原因不是單片機，也不是程序員，出錯的原因是“printf”這個庫函數。

（9）結論：對于STC8H單片機，使用Keil的C51編譯器，“printf”這個庫函數不能在前後台任務中同時使用。

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