高效使用单片机放弃程序中延时函数

比如有很多个键盘、LED点阵、数码管等，它们都需要实时响应，很容造成编程困难、响应迟钝，其实只要把延时的时间回收，处理这些就非常从容了。

可能还有人会说，有些项目用不了这么苛刻的时间，你回收的时间用不了，要那么多干嘛?

其实这时，你就可以用死循环扫描事件，可以实时响应。你的系统跟原来空循环延时比，实时性要高了不知多少倍。2、变异的协作式内核

先说说嵌入式操作系统的内核，简单的说，它就是个任务调度器，让多个任务在同一个CPU上同时执行，所谓同时也是相对的，无非就第一个任务执行几毫秒、第二个任务在执行几毫秒。。。外表看起来就是同时执行。

至于可剥夺式内核和协作式内核的区别，大家可以百度一下。

说道能在单片机上用的嵌入式操作系统，大家会说出一些如uCosII、FreeOS等操作系统。

还有很多人对这些操作系统十分抗拒、十分反对，他们的理由是什么?

1、这些操作系统占用大量RAM、ROM

2、这些实时操作系统所谓的实时是相对非实时操作系统的，跟裸机比实际上是慢了

这些理由不是没道理，因为这些商用操作系统都是可剥夺式内核，它们的原则是保证最高优先级任务在可确定的时间内响应。

它们的有优点是任务切换时间是确定的，不会随任务的多少而改变。

有了这些确定性，让它们在商用产品大放光彩。因为其时间稳定性。

但它们的缺点也很明显，中断级节拍浪费很多时间。任务间同时调用时引发同步问题而引入许多如信号量、邮箱等机制浪费大量RAM、ROM。

综上，可剥夺式内核稳定可定量，在越高级的单片机上越有优势，在8位机上可用，但需要大量裁剪，并不一定合适。

而协作式内核的核心思想是什么?它不像剥夺式内核保证最高级任务速度最快，而是保证所有任务的平均速度最快!

正如我前面的说法，我连续两个延时函数之间的代码很难超过1ms，甚至很难超过100us，我们可以将其忽略。这样10个任务，第一个执行完主动放弃单片机控制权，交给第二个任务，第二个任务执行完主动放弃控制权，交给第三个任务。10个任务之间无间隙，每一个任务需要延时时，就主动放弃控制权。

基于这种思想，我们的就达到了回收空转延时的目的，而且应为每个任务是执行完后主动放弃，所以不存在剥夺式内核的同步问题，基本不需要邮箱、信号量等机制，对RAM、ROM的要求就非常低了。

这样来看，协作式内核非常适合8位机。但可能有太多嵌入式系统的书中对剥夺式内核不分场合的认可，造成很多人误解。而且uCos等系统的权威，也让很多RTOS作者争相效仿，没用对8位机的场合做合理分析。

商用系统中没有协作式内核，而民用的，还少有优秀的协作式内核，都是基于传统节拍。

传统协作式内核需要定时中断为时钟基准，也会间歇性打断任务，造成不必要的损失，这并不是我们想要的。

我们其实可以仅仅是让定时器以大分频系数开着， 而不给其产生中断的机会。当任务将要放弃使用权时，读取定时器，作为时钟基准，然后清零。

做法一句两句说不清，而效果是什么?可以做到任务是以不受干扰，与裸机相同的工作状态，这是传统协作式内核做不到的，而仅当它需要延时了，才放弃使用权，将延时的时间给其它任务。这正符合我全文的目的 -- 回收空转延时时间，这样的内核体积会非常小，运行方式与裸机无异，仅仅是把空转延时时间干些其它事。对使用者还没什么要求，不想以往系统那么复杂。

可惜市面上并没有基于这种方式的内核，我已经写了一个，非常精简，运行稳定。但作为一个想应用实际的内核，还需要检验。