單片機(jī)的程序框架

寫的很好

很多思路是我之前所困擾的，這個(gè)解決了自己的很多問題

可以憑借此建立模版，吃透之后對以后工程有質(zhì)的提高。

（感覺論壇上的高手很多，多看看多學(xué)學(xué)，總會有收獲）

再把文章最后的“實(shí)用的單片機(jī)系統(tǒng)ms3”源碼打出來研究一下。04年就寫出來的東西，用到14年還這么多人挺，確實(shí)經(jīng)典。

多思考，多總結(jié)，不要總是悶頭做??！不斷的提高自己，才有收獲??！讓自己學(xué)到東西！

工程的框架感覺就三種

1、裸奔、順序執(zhí)行、大循環(huán) 新手和小程序都這樣

2、時(shí)間片輪轉(zhuǎn) 下面轉(zhuǎn)的就是類似這種，個(gè)人比較喜歡這種，再貼一份介紹的很好的網(wǎng)址http://blog.chinaunix.net/attachment/attach/26/98/16/5926981659d4246ddc2fd7b958acbe0afbda5ad38b.txt

3、操作系統(tǒng) 小的RTX51、ucos這些，大點(diǎn)linux，都是很常見。

個(gè)人感覺51、avr、freescale、msp430、stm32這些低端單片機(jī)用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)就比較好，時(shí)間和底層把握的都比較好。

用arm7、9、11像2440、6410這些跑linux這些比較好。

轉(zhuǎn)載的正文

從07年參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽初次接觸單片機(jī)開發(fā)至今已經(jīng)有4年了，初學(xué)單片機(jī)時(shí)，都會糾結(jié)于其各個(gè)模塊功能的應(yīng)用，如串口（232，485）對各種功能IC的控制,電機(jī)控制PWM，中斷應(yīng)用，定時(shí)器應(yīng)用，人機(jī)界面應(yīng)用，CAN總線等. 這是一個(gè)學(xué)習(xí)過程中必需的階段，是基本功。很慶幸，在參加電子設(shè)計(jì)大賽賽前培訓(xùn)時(shí)，MCU周圍的控制都訓(xùn)練的很扎實(shí)。經(jīng)過這個(gè)階段后，后來接觸不同的MCU就會發(fā)現(xiàn)，都大同小異，各有各的優(yōu)勢而已，學(xué)任何一種新的MCU都很容易入手包括一些復(fù)雜的處理器。而且對MCU的編程控制會提升一個(gè)高度概況——就是對各種外圍進(jìn)行控制(如果是對復(fù)雜算法的運(yùn)算就會
用DSP了），而外圍與MCU的通信方式一般也就幾種時(shí)序：IIC,SPI,intel8080,M6800。這樣看來MCU周圍的編程就是一個(gè)很簡單的東西了。
然而這只是嵌入式開發(fā)中的一點(diǎn)皮毛而已，在接觸過多種MCU,接觸過復(fù)雜設(shè)計(jì)要求，跑過操作系統(tǒng)等等后，我們在回到單片機(jī)的裸機(jī)開發(fā)時(shí)，就不知不覺的就會考慮到整個(gè)程序設(shè)計(jì)的架構(gòu)問題；一個(gè)好的程序架構(gòu)，是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師和一個(gè)初學(xué)者的分水嶺。
以下是我對單片機(jī)程序框架以及開發(fā)中一些常用部分的認(rèn)識總結(jié)：
任何對時(shí)間要求苛刻的需求都是我們的敵人，在必要的時(shí)候我們只有增加硬件成本來消滅它；比如你要8個(gè)數(shù)碼管來顯示，我們在沒有相關(guān)的硬件支持的時(shí)候必須用MCU以動態(tài)掃描的方式來使其工作良好；而動態(tài)掃描將或多或少的阻止了MCU處理其他的事情。在MCU負(fù)擔(dān)很重的場合，我會選擇選用一個(gè)類似max8279外圍ic來解決這個(gè)困擾；
然而慶幸的是，有著許多不是對時(shí)間要求苛刻的事情：
例如鍵盤的掃描，人們敲擊鍵盤的速率是有限的，我們無需實(shí)時(shí)掃描著鍵盤，甚至可以每隔幾十ms才去掃描一下；然而這個(gè)幾十ms的間隔，我們的MCU還可以完成許多的事情；
單片機(jī)雖然是裸機(jī)奔跑，但是往往現(xiàn)實(shí)的需要決定了我們必須跑出操作系統(tǒng)的姿態(tài)——多任務(wù)程序；
比如一個(gè)常用的情況有4個(gè)任務(wù)：
1鍵盤掃描；
2led數(shù)碼管顯示；
3串口數(shù)據(jù)需要接受和處理;
4串口需要發(fā)送數(shù)據(jù)；
如何來構(gòu)架這個(gè)單片機(jī)的程序?qū)⑹俏覀兊闹攸c(diǎn)；

讀書時(shí)代的我會把鍵盤掃描用查詢的方式放在主循環(huán)中，而串口接收數(shù)據(jù)用中斷，在中斷服務(wù)函數(shù)中組成相應(yīng)的幀格式后置位相應(yīng)的標(biāo)志位，在主函數(shù)的循環(huán)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，串口發(fā)送數(shù)據(jù)以及l(fā)ed的顯示也放在主循環(huán)中；

這樣整個(gè)程序就以標(biāo)志變量的通信方式，相互配合的在主循環(huán)和后臺中斷中執(zhí)行；
然而必須指出其不妥之處：
每個(gè)任務(wù)的時(shí)間片可能過長，這將導(dǎo)致程序的實(shí)時(shí)性能差。如果以這樣的方式在多加幾個(gè)任務(wù)，使得一個(gè)循環(huán)的時(shí)間過長，可能鍵盤掃描將很不靈敏。所以若要建立一個(gè)良好的通用編程模型，我們必須想辦法，消去每個(gè)任務(wù)中費(fèi)時(shí)間的部分以及把每個(gè)任務(wù)再次分解；下面來細(xì)談每個(gè)任務(wù)的具體措施：
1 鍵盤掃描
鍵盤掃描是單片機(jī)的常用函數(shù)，以下指出常用的鍵盤掃描程序中，嚴(yán)重阻礙系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能的地方；
眾所周知，一個(gè)鍵按下之后的波形是這樣的（假定低有效）：
在有鍵按下后，數(shù)據(jù)線上的信號出現(xiàn)一段時(shí)間的抖動，然后為低，然后當(dāng)按鍵釋放時(shí)，信號抖動一段時(shí)間后變高。當(dāng)然，在數(shù)據(jù)線為低或者為高的過程中，都有可能出現(xiàn)一些很窄的干擾信號。
unsigned char kbscan(void)
{
unsigned char sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{
delay(100);//延時(shí)20ms去抖--------這里太費(fèi)時(shí)了，很糟糕
if((P2&0xf8)!=0xf8)
{
sccode=0xfe;
while((sccode&0x08)!=0)
{
P2=sccode;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
break;
sccode=(sccode<<1)|0x01;
}
recode=(P2&0xf8)|0x0f;
return(sccode&recode);
}
}
return (KEY_NONE);
}
鍵盤掃描是需要軟件去抖的，這沒有爭議，然而該函數(shù)中用軟件延時(shí)來去抖（ms級別的延時(shí)），這是一個(gè)維持系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能的一個(gè)大忌諱；
一般還有一個(gè)判斷按鍵釋放的代碼：
While( kbscan() != KEY_NONE)
; //死循環(huán)等待
這樣很糟糕，如果把鍵盤按下一直不放，這將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)其它的任務(wù)也不能執(zhí)行，這將是個(gè)很嚴(yán)重的bug。
有人會這樣進(jìn)行處理：
While(kbsan() != KEY_NONE )
{
Delay(10);
If(Num++ > 10)
Break;
}
即在一定得時(shí)間內(nèi)，如果鍵盤一直按下，將作為有效鍵處理。這樣雖然不導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)其它任務(wù)不能運(yùn)行，但也很大程度上，削弱了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，因?yàn)樗昧搜訒r(shí)函數(shù)；