A programação em tempo real é crucial em sistemas embarcados, especialmente em ambientes de microcontroladores, como os utilizados em microchips. Esses sistemas são frequentemente encontrados em aplicações críticas, como automação industrial, dispositivos médicos e sistemas automotivos, onde a resposta rápida e previsível é essencial. A programação em tempo real permite que essas aplicações respondam a eventos em um tempo predefinido, garantindo a confiabilidade e a eficiência do sistema.

Neste artigo, exploraremos como implementar programação em tempo real em microcontroladores, utilizando exemplos práticos e códigos adaptados para o ambiente de microchips. Vamos focar em técnicas e ferramentas que são amplamente utilizadas, como RTOS (Real-Time Operating Systems) e interrupções.

Exemplos:

1. Configuração de um RTOS (Sistema Operacional de Tempo Real):

   Um RTOS é uma ferramenta poderosa para gerenciar tarefas em tempo real. Vamos usar o FreeRTOS, um RTOS popular e amplamente utilizado em sistemas embarcados.

   #include <FreeRTOS.h>
   #include <task.h>
   
   void vTask1(void *pvParameters) {
      while(1) {
          // Código da tarefa 1
          vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // Atraso de 1 segundo
      }
   }
   
   void vTask2(void *pvParameters) {
      while(1) {
          // Código da tarefa 2
          vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500)); // Atraso de 500 milissegundos
      }
   }
   
   int main(void) {
      // Inicialização do hardware
   
      xTaskCreate(vTask1, "Task 1", 1000, NULL, 1, NULL);
      xTaskCreate(vTask2, "Task 2", 1000, NULL, 1, NULL);
   
      vTaskStartScheduler();
   
      while(1); // Nunca deve chegar aqui
   }

2. Uso de Interrupções:

   As interrupções são uma técnica fundamental em programação de tempo real. Elas permitem que o microcontrolador responda a eventos externos imediatamente.

   #include <avr/interrupt.h>
   #include <avr/io.h>
   
   ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
      // Código da interrupção do Timer1
   }
   
   void setupTimer1() {
      TCCR1B |= (1 << WGM12); // Configurar Timer1 no modo CTC
      TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // Habilitar interrupção de comparação
      OCR1A = 15624; // Valor de comparação para 1 segundo (com prescaler de 1024)
      TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10); // Configurar prescaler para 1024
   }
   
   int main(void) {
      // Inicialização do hardware
      sei(); // Habilitar interrupções globais
      setupTimer1();
   
      while(1) {
          // Código principal
      }
   }