智能手表 MCU 任务调度图

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）

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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）

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二、任务调度流程图

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

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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

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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

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❤️ 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

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️ 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）

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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

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⏰ 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）

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⬆️ 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

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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

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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）

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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

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五、任务文件结构

/app/
  main_task.c/h
  ble_comm.c/h
  sensor_task.c/h
  ui_display.c/h
  ota_task.c/h
  power_mgr.c/h
  rtc_time.c/h

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