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1、.浅谈单片机应用程序架构 对于单片机程序来说,大家都不陌生,但是真正使用架构,考虑架构的恐怕并不多,随着程序开发的不断增多,本人觉得架构是非常必要的。前不就发帖与大家一起讨论了一下谈谈怎样架构你的单片机程序,发现真正使用架构的并不都,而且这类书籍基本没有。 本人经过摸索实验,并总结,大致应用程序的架构有三种：1. 简单的前后台顺序执行程序,这类写法是大多数人使用的方法,不需用思考程序的具体架构,直接通过执行顺序编写应用程序即可。2. 时间片轮询法,此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。3. 操作系统,此法应该是应用程序编写的最高境界。下面就分别谈谈这三种方法的利弊和适应范围等。1. 顺
2、序执行法： 这种方法,这应用程序比较简单,实时性,并行性要求不太高的情况下是不错的方法,程序设计简单,思路比较清晰。但是当应用程序比较复杂的时候,如果没有一个完整的流程图,恐怕别人很难看懂程序的运行状态,而且随着程序功能的增加,编写应用程序的工程师的大脑也开始混乱。即不利于升级维护,也不利于代码优化。本人写个几个比较复杂一点的应用程序,刚开始就是使用此法,最终虽然能够实现功能,但是自己的思维一直处于混乱状态。导致程序一直不能让自己满意。 这种方法大多数人都会采用,而且我们接受的教育也基本都是使用此法。对于我们这些基本没有学习过数据结构,程序架构的单片机工程师来说,无疑很难在应用程序的设计上有一
3、个很大的提高,也导致了不同工程师编写的应用程序很难相互利于和学习。 本人建议,如果喜欢使用此法的网友,如果编写比较复杂的应用程序,一定要先理清头脑,设计好完整的流程图再编写程序,否则后果很严重。当然应该程序本身很简单,此法还是一个非常必须的选择。下面就写一个顺序执行的程序模型,方面和下面两种方法对比：复制内容到剪贴板代码:/* FunctionName : main* Description : 主函数* EntryParameter : None* ReturnValue : None*/int main uint8 keyValue; InitSys; / 初始化 while TaskDi
4、splayClock; keyValue = TaskKeySan; switch case x: TaskDispStatus; break; . default: break; 2. 时间片轮询法 时间片轮询法,在很多书籍中有提到,而且有很多时候都是与操作系统一起出现,也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法。不过我们这里要说的这个时间片轮询法并不是挂在操作系统下,而是在前后台程序中使用此法。也是本贴要详细说明和介绍的方法。 对于时间片轮询法,虽然有不少书籍都有介绍,但大多说得并不系统,只是提提概念而已。下面本人将详细介绍本人模式,并参考别人的代码建立的一个时间片轮询架构程序的方法,我想
5、将给初学者有一定的借鉴性。 记得在前不久本人发帖1个定时器多处复用的问题,由于时间的问题,并没有详细说明怎样实现1个定时器多处复用。在这里我们先介绍一下定时器的复用功能。使用1个定时器,可以是任意的定时器,这里不做特殊说明,下面假设有3个任务,那么我们应该做如下工作：1. 初始化定时器,这里假设定时器的定时中断为1ms。2. 定义一个数值：复制内容到剪贴板代码:#define TASK_NUM / 这里定义的任务数为3,表示有三个任务会使用此定时器定时。uint16 TaskCountTASK_NUM ; / 这里为三个任务定义三个变量来存放定时值uint8 TaskMarkTASK_NUM;
6、 / 同样对应三个标志位,为0表示时间没到,为1表示定时时间到。3. 在定时器中断服务函数中添加：复制内容到剪贴板代码:/* FunctionName : TimerInterrupt* Description : 定时中断服务函数* EntryParameter : None* ReturnValue : None*/void TimerInterrupt uint8 i; for i=0; i if TaskCounti-; if TaskMarki = 0x01; 代码解释：定时中断服务函数,在中断中逐个判断,如果定时值为0了,表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时,不着处理。否则定
7、时器减一,知道为零时,相应标志位值1,表示此任务的定时值到了。4. 在我们的应用程序中,在需要的应用定时的地方添加如下代码,下面就以任务1为例：复制内容到剪贴板代码:TaskCount0 = 20; / 延时20msTaskMark0 = 0x00; / 启动此任务的定时器到此我们只需要在任务中判断TaskMark0 是否为0x01即可。其他任务添加相同,至此一个定时器的复用问题就实现了。用需要的朋友可以试试,效果不错哦。通过上面对1个定时器的复用我们可以看出,在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位,同时也可以去执行其他函数。循环判断标志位：那么我们可以想想,如果循环判断标志位,是不
8、是就和上面介绍的顺序执行程序是一样的呢？一个大循环,只是这个延时比普通的for循环精确一些,可以实现精确延时。执行其他函数：那么如果我们在一个函数延时的时候去执行其他函数,充分利用CPU时间,是不是和操作系统有些类似了呢？但是操作系统的任务管理和切换是非常复杂的。下面我们就将利用此方法架构一直新的应用程序。时间片轮询法的架构：1.设计一个结构体：复制内容到剪贴板代码:/ 任务结构typedef struct _TASK_COMPONENTS uint8 Run; / 程序运行标记：0-不运行,1运行 uint8 Timer; / 计时器 uint8 ItvTime; / 任务运行间隔时间 vo
9、id ; / 要运行的任务函数 TASK_COMPONENTS; / 任务定义这个结构体的设计非常重要,一个用4个参数,注释说的非常详细,这里不在描述。2. 任务运行标志出来,此函数就相当于中断服务函数,需要在定时器的中断服务函数中调用此函数,这里独立出来,并于移植和理解。复制内容到剪贴板代码:/* FunctionName : TaskRemarks* Description : 任务标志处理* EntryParameter : None* ReturnValue : None*/void TaskRemarks uint8 i; for i=0; i / 逐个任务时间处理 if / 时间不
10、为0 TaskCompsi.Timer-; / 减去一个节拍 if / 时间减完了 TaskCompsi.Timer = TaskCompsi.ItvTime; / 恢复计时器值,从新下一次 TaskCompsi.Run = 1; / 任务可以运行 大家认真对比一下次函数,和上面定时复用的函数是不是一样的呢？3. 任务处理复制内容到剪贴板代码:/* FunctionName : TaskProcess* Description : 任务处理* EntryParameter : None* ReturnValue : None*/void TaskProcess uint8 i; for i=0; i / 逐个任务时间处理 if / 时间不为0 TaskComps
