MicroPython 简单任务调度器

目录

• 简介
• 主要功能
• 文件说明
• 软件设计核心思想
• 使用说明
• 示例程序
• 注意事项
• 联系方式
• 许可协议

简介

本项目基于 MicroPython v1.23.0 实现了轻量级的任务调度器，用于在嵌入式设备中管理定时任务的执行。核心包含 Task 任务类和 Scheduler 调度类，支持任务的动态添加、删除、暂停、恢复，同时提供任务空闲回调和异常回调机制，可灵活适配各类周期性任务场景。

主要功能

Task 任务类

• 封装任务的回调函数、参数、执行间隔和运行状态；
• 支持任务的暂停（pause）和恢复（resume）操作；
• 提供任务执行入口（run 方法），自动传递参数至回调函数。

Scheduler 调度类

• 基于 machine.Timer 定时器实现任务的周期性调度；
• 支持批量管理任务（添加、删除、清空任务列表）；
• 内置任务空闲回调（内存不足时触发垃圾回收）和异常回调（捕获任务执行错误）；
• 按时间片轮询任务状态，仅执行到达间隔的运行态任务；
• 支持任务的手动触发执行（run 方法）。

文件说明

软件设计核心思想

1. 任务封装：Task 类将任务的回调函数、参数、执行间隔、运行状态等属性封装，通过 _cnt（任务间隔与调度器定时器间隔的比值）和 _rt（运行计数）控制任务执行时机；
2. 定时器驱动：Scheduler 初始化时绑定定时器，定时器中断中更新任务的运行计数（_rt），主循环（scheduler 方法）轮询检测计数是否达到阈值，达到则执行任务；
3. 状态管理：通过 TASK_RUN/TASK_STOP 状态标识控制任务是否可执行，支持动态暂停/恢复；
4. 异常与空闲处理：空闲时触发垃圾回收优化内存，任务执行异常时通过回调函数捕获并打印错误信息，保证调度器稳定性。

使用说明

环境要求

• MicroPython v1.23.0 及以上版本；
• 支持 machine.Timer 模块的嵌入式设备（如 ESP32、ESP8266 等）。

基本步骤

1. 导入模块： python from machine import Timer from Scheduler import Scheduler, Task
2. 定义任务回调函数： python def my_task(task_id): print(f"Task {task_id} is running")
3. 创建任务实例： python # 创建每500ms执行一次的运行态任务 task = Task(my_task, 1, interval=500, state=Task.TASK_RUN)
4. 初始化调度器： python # 初始化调度器，定时器间隔100ms，绑定空闲/异常回调 sc = Scheduler(Timer(-1), interval=100, task_idle=task_idle_callback, task_err=task_err_callback)
5. 添加任务并启动调度： python sc.add(task) sc.scheduler() # 启动调度主循环
6. 任务管理操作： python sc.pause(task) # 暂停任务 sc.resume(task) # 恢复任务 sc.delete(task) # 删除任务 sc.clear() # 清空所有任务

示例程序

main.py 演示了完整的调度器使用流程： 1. 定义带计时装饰器的任务回调函数 task_callback，打印任务执行信息并统计运行次数； 2. 初始化时创建任务1（500ms执行一次）、任务2（1000ms执行一次）； 3. 调度器启动后，任务运行至第5次时：暂停任务2、添加任务3（1000ms执行一次）、删除任务1； 4. 任务运行至第8次时，恢复任务2的执行； 5. 空闲回调函数 task_idle_callback 检测内存，不足时触发垃圾回收； 6. 异常回调函数 task_err_callback 捕获并打印任务执行错误。

运行示例程序后，终端会输出任务执行次数、时间及状态变更日志，可直观看到任务的调度过程。

注意事项

1. 任务执行间隔（interval）需为调度器定时器间隔（Scheduler 的 interval 参数）的整数倍，否则会因整除取整导致实际间隔偏差；
2. 调度器主循环（scheduler 方法）为死循环，需确保无阻塞操作，避免影响任务调度精度；
3. 定时器建议使用虚拟定时器（Timer(-1)），避免占用硬件定时器资源；
4. 任务回调函数应尽量轻量化，长时间阻塞会导致其他任务延迟执行；
5. 垃圾回收、异常处理等回调函数需根据实际场景调整，避免过度占用系统资源。

联系方式

如有任何问题或需要帮助，请通过以下方式联系开发者：
📧 邮箱：liqinghsui@freakstudio.cn
💻 GitHub：https://github.com/FreakStudioCN

许可协议

本项目采用 MIT 开源许可协议，您可以自由使用、修改和分发本项目代码，具体协议内容如下：

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