占用式和非占用式程序結(jié)構(gòu)分析

void refresh7()

{

static unsigned char r=0;

static unsigned char flagrgb=0; //當(dāng)前需要點(diǎn)亮的顏色，0-R,1-G,2-B

static unsigned char num=0;

num++;

if(num==32)

{

num=0;

flagrgb++;

if(flagrgb==3) //說明三種顏色都掃描完了

{

flagrgb=0; //從紅色開始掃描

r++; //開始掃描下一行

if(r==8) //如果發(fā)現(xiàn)行都掃描結(jié)束則從第行開始掃描

r=0;

}

}

if(num

{

switch(flagrgb)

{

case 0: //掃描紅色

DPw = ~(0x01

DPr = ~vm7r[r];//送入R燈IO接口顯示

break;

case 1: //掃描綠色

DPw = ~(0x01

DPg = ~vm7g[r];

break;

case 2: //掃描藍(lán)色

DPw = ~(0x01

DPb = ~vm7b[r];

break;

}

}

else //說明不需要點(diǎn)亮

{

DPw=0xff;

DPr=0xff;

DPg=0xff;

DPb=0xff;

}

}

現(xiàn)在，這個(gè)函數(shù)中沒有任何延時(shí)和循環(huán)，執(zhí)行所消耗的時(shí)間是非常少的，可以很快地響應(yīng)響應(yīng)其它任務(wù)。

四、改造的本質(zhì)

上面我們對(duì)DYS388的掃描程序進(jìn)行了“三大改造”，分別是：1、各個(gè)行掃描的分離;2、各個(gè)顏色掃描的分離;3、延時(shí)函數(shù)的消除。

這些改造的本質(zhì)都是對(duì)原程序的分割，把一大坨程序分成多個(gè)步驟分別執(zhí)行，以減小耗時(shí)，提高對(duì)外部的響應(yīng)速度。

但就整個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行來看，有效代碼的比例是降低的，包括上面“三大改造”的第三點(diǎn) 延時(shí)函數(shù)的消除，看上去是消除了延時(shí)函數(shù)，提高了執(zhí)行效率，但從“掃描一次整屏”這個(gè)任務(wù)來看，其執(zhí)行的代碼量反而是增加的。(但并不是所有的改造都一定會(huì)使效率降低，有些改造確實(shí)可以達(dá)到“消除延時(shí)函數(shù)”的目的)

那為什么還要對(duì)其進(jìn)行改造呢，見下節(jié)分析。

五、非占用式程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

1、非占用式程序相比于占用式程序，增加了一定的代碼，雖然會(huì)使整體效率降低，但是提高了各個(gè)任務(wù)之間的切換速度，可以對(duì)各個(gè)任務(wù)都能很快地響應(yīng)。這點(diǎn)類似于操作系統(tǒng)，雖然降低了效率，但是各個(gè)任務(wù)間的快速切換可以達(dá)到各個(gè)任務(wù)“并行處理”的效果，光是這點(diǎn)的好處就已經(jīng)很大了。

2、非占用式程序結(jié)構(gòu)可以放進(jìn)定時(shí)器

之前寫過一片《單片機(jī)用定時(shí)器分配任務(wù)程序結(jié)構(gòu)總結(jié)》已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用定時(shí)器分配任務(wù)的好處，有些簡(jiǎn)短的代碼可以直接放進(jìn)定時(shí)器里。

在改造之前的掃描程序是不適合放在定時(shí)器中斷處理程序里執(zhí)行的，因?yàn)樘L(zhǎng)，可能還沒執(zhí)行完就來了下一個(gè)中斷。就算勉強(qiáng)執(zhí)行完了，留給主進(jìn)程處理其它事情的時(shí)間也不多了。

而改為非占用式之后，可以在中斷處理程序里直接調(diào)用掃描程序，它會(huì)很快地執(zhí)行完，然后有充足的時(shí)間留給其他任務(wù)。

3、非占用式程序并不是一定會(huì)降低效率。

先拿“三大改造”的第三點(diǎn)說明，它雖然形式上消除了延時(shí)函數(shù)，但是每次調(diào)用此函數(shù)時(shí)對(duì)num變量的處理，以及有其產(chǎn)生的相關(guān)判斷語(yǔ)句，總的代碼量比原來的要多。

但是，這真的就僅僅是這樣了嗎?改造之前的函數(shù)，執(zhí)行玩退出之后所有的led全是熄滅的，只有在此函數(shù)執(zhí)行過程中(延時(shí)階段)才會(huì)點(diǎn)亮(傳統(tǒng)數(shù)碼管掃描亦是如此)。

而改造之后的函數(shù)，它的功能就是指定一下每個(gè)燈的亮滅，然后立馬退出，在執(zhí)行其它任務(wù)的過程中該點(diǎn)亮的燈是在點(diǎn)亮的狀態(tài)。這樣就提高了整體的亮度，在執(zhí)行其他任務(wù)的過程中，從某種意義上說也是在執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)。

這可能還不能太清楚地說明問題，下面我要再舉一例，傳統(tǒng)的按鍵掃描一般是這樣：

if(key==0) //key是某個(gè)引腳

{

delay5(1);

if(key==0) //確認(rèn)按鍵已按下

{

//do something

}

}

這段代碼也是很浪費(fèi)時(shí)間的，中間有個(gè)5ms延時(shí)拜拜浪費(fèi)。

通過對(duì)它改造之后，結(jié)合定時(shí)器，可以幾乎完全地把這5ms時(shí)間省出來：

static unsigned char keylast; //保存上次的按鍵值

if(key==0 keylast==1) //檢測(cè)到一個(gè)下降沿

{

//do something

}

keylast=key;

結(jié)合定時(shí)器進(jìn)行改造，是真的可以把占用式函數(shù)的延時(shí)時(shí)間節(jié)省出來的。

六、非占用式程序的一般結(jié)構(gòu)

非占用式程序?qū)⒄加檬匠绦蚍指顖?zhí)行，需要用到靜態(tài)變量對(duì)當(dāng)前步驟進(jìn)行記憶，其一般結(jié)構(gòu)如下：

邏輯變量計(jì)算就是根據(jù)任務(wù)功能構(gòu)建出一個(gè)合理的邏輯結(jié)構(gòu)。

對(duì)邏輯變量的響應(yīng)就是對(duì)構(gòu)建好的邏輯結(jié)構(gòu)的結(jié)果的響應(yīng)和執(zhí)行。

七、結(jié)論

最近開發(fā) DYS388 寫了不少程序，以前在寫程序的過程中就隱約發(fā)現(xiàn)了所謂占用式和非占用式程序結(jié)構(gòu)的區(qū)別，程序?qū)懚嗔丝隙馨l(fā)現(xiàn)問題，但是如果不停下來總結(jié)，而是一味的開發(fā)，那是不會(huì)有進(jìn)步的。

組織龐大的程序需要正確的理論指導(dǎo)，學(xué)習(xí)很多的知識(shí)也需要進(jìn)行總結(jié)。知識(shí)點(diǎn)太多不可能學(xué)完，只有將他們提升到理論層次，將這種思維方式刻在腦子里才能靈活地運(yùn)用，并從容地接受新的知識(shí)。