单片机的程序框架
写的很好
很多思路是我之前所困扰的,这个解决了自己的很多问题
可以凭借此建立模版,吃透之后对以后工程有质的提高。
(感觉论坛上的高手很多,多看看多学学,总会有收获)
再把文章最后的“实用的单片机系统ms3”源码打出来研究一下。04年就写出来的东西,用到14年还这么多人挺,确实经典。
多思考,多总结,不要总是闷头做!!不断的提高自己,才有收获!!让自己学到东西!
工程的框架感觉就三种
1、裸奔、顺序执行、大循环
新手和小程序都这样
2、时间片轮转
下面转的就是类似这种,个人比较喜欢这种,再贴一份介绍的很好的网址http://blog.chinaunix.net/attachment/attach/26/98/16/5926981659d4246ddc2fd7b9
58acbe0afbda5ad38b.txt
3、操作系统
小的RTX51、ucos这些,大点linux,都是很常见。
个人感觉51、avr、freescale、msp430、stm32这些低端单片机用时间片轮转就比较好,时间和底层把握的都比较好。
用arm7、9、11像2440、6410这些跑linux这些比较好。
转载的正文
从07年参加全国大学生电子设计大赛初次接触单片机开发至今已经有4年了,初学单片机时,都会纠结于其各个模块功能的应用,如串口(232,485)对各种功能IC的控制,电机控制PWM,中断应用,定时器应用,人机界面应用,CAN总线等. 这是一个学习过程中必需的阶段,是基本功。很庆幸,在参加电子设计大赛赛前培训时,MCU周围的控制都训练的很扎实。经过这个阶段后,后来接触不同的MCU就会发现,都大同小异,各有各的优势而已,学任何一种新的MCU都很容易入手包括一些复杂的处理器。而且对MCU的编程控制会提升一个高度概况——就是对各种外围进行控制(如果是对复杂算法的运算就会
用DSP了),而外围与MCU的通信方式一般也就几种时序:IIC,SPI,intel8080,M6800。这样看来MCU周围的编程就是一个很简单的东西了。
然而这只是嵌入式开发中的一点皮毛而已,在接触过多种MCU,接触过复杂设计要求,跑过操作系统等等后,我们在回到单片机的裸机开发时,就不知不觉的就会考虑到整个程序设计的架构问题;一个好的程序架构,是一个有经验的工程师和一个初学者的分水岭。
以下是我对
单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结:
任何对时间要求苛刻的需求都是我们的敌人,在必要的时候我们只有增加硬件成本来消灭它;比如你要8个数码管来显示,我们在没有相关的硬件支持的时候必须用MCU以动态扫描的方式来使其工作良好;而动态扫描将或多或少的阻止了MCU处理其他的事情。在MCU负担很重的场合,我会选择选用一个类似max8279外围ic来解决这个困扰;
然而庆幸的是,有着许多不是对时间要求苛刻的事情:
例如键盘的扫描,人们敲击键盘的速率是有限的,我们无需实时扫描着键盘,甚至可以每隔几十ms才去扫描一下;然而这个几十ms的间隔,我们的MCU还可以完成许多的事情;
单片机虽然是裸机奔跑,但是往往现实的需要决定了我们必须跑出操作系统的姿态——多任务程序;
比如一个常用的情况有4个任务:
1
键盘扫描;
2
led数码管显示;
3
串口数据需要接受和处理;
4
串口需要发送数据;
如何来构架这个单片机的程序将是我们的重点;
读书时代的我会把键盘扫描用查询的方式放在主循环中,而串口接收数据用中断,在中断服务函数中组成相应的帧格式后置位相应的标志位,在主函数的循环中进行数据的处理,串口发送数据以及led的显示也放在主循环中;
这样整个程序就以标志变量的通信方式,相互配合的在主循环和后台中断中执行;
然而必须指出其不妥之处:
每个任务的时间片可能过长,这将导致程序的实时性能差。如果以这样的方式在多加几个任务,使得一个循环的时间过长,可能键盘扫描将很不灵敏。所以若要建立一个良好的通用编程模型,我们必须想办法,消去每个任务中费时间的部分以及把每个任务再次分解;下面来细谈每个任务的具体措施:
1 键盘扫描
键盘扫描是单片机的常用函数,以下指出常用的键盘扫描程序中,严重阻碍系统实时性能的地方;
众所周知,一个键按下之后的波形是这样的(假定低有效):
在有键按下后,数据线上的信号出现一段时间的抖动,然后为低,然后当按键释放时,信号抖动一段时间后变高。当然,在数据线为低或者为高的过程中,都有可能出现一些很窄的干扰信号。
unsigned char kbscan(void)
{
unsigned char sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{
delay(100);
//延时20ms去抖--------这里太费时了,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;
用DSP了),而外围与MCU的通信方式一般也就几种时序:IIC,SPI,intel8080,M6800。这样看来MCU周围的编程就是一个很简单的东西了。
任何对时间要求苛刻的需求都是我们的敌人,在必要的时候我们只有增加硬件成本来消灭它;比如你要8个数码管来显示,我们在没有相关的硬件支持的时候必须用MCU以动态扫描的方式来使其工作良好;而动态扫描将或多或少的阻止了MCU处理其他的事情。在MCU负担很重的场合,我会选择选用一个类似max8279外围ic来解决这个困扰;
然而庆幸的是,有着许多不是对时间要求苛刻的事情:
例如键盘的扫描,人们敲击键盘的速率是有限的,我们无需实时扫描着键盘,甚至可以每隔几十ms才去扫描一下;然而这个几十ms的间隔,我们的MCU还可以完成许多的事情;
单片机虽然是裸机奔跑,但是往往现实的需要决定了我们必须跑出操作系统的姿态——多任务程序;
比如一个常用的情况有4个任务:
1
2
3
4
如何来构架这个单片机的程序将是我们的重点;
读书时代的我会把键盘扫描用查询的方式放在主循环中,而串口接收数据用中断,在中断服务函数中组成相应的帧格式后置位相应的标志位,在主函数的循环中进行数据的处理,串口发送数据以及led的显示也放在主循环中;
这样整个程序就以标志变量的通信方式,相互配合的在主循环和后台中断中执行;
然而必须指出其不妥之处:
每个任务的时间片可能过长,这将导致程序的实时性能差。如果以这样的方式在多加几个任务,使得一个循环的时间过长,可能键盘扫描将很不灵敏。所以若要建立一个良好的通用编程模型,我们必须想办法,消去每个任务中费时间的部分以及把每个任务再次分解;下面来细谈每个任务的具体措施:
1 键盘扫描
键盘扫描是单片机的常用函数,以下指出常用的键盘扫描程序中,严重阻碍系统实时性能的地方;
众所周知,一个键按下之后的波形是这样的(假定低有效):
在有键按下后,数据线上的信号出现一段时间的抖动,然后为低,然后当按键释放时,信号抖动一段时间后变高。当然,在数据线为低或者为高的过程中,都有可能出现一些很窄的干扰信号。
unsigned char kbscan(void)
{
unsigned char sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{