嵌入式软件开发常用的三种架构你知道吗

摘要 ：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，架构是非常必要的。

应用程序的架构大致有三种：

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 *** 作系统之间的一种方法。

3、 *** 作系统 ，此法应该是应用程序编写的最高境界。

1、前后台顺序执行法

这是初学者们常用的程序框架设计方案，不用考虑太多东西，代码简单，或者对系统的整体实时性和并发性要求不高；初始化后通过 while(1){} 或 for(;;) {}`循环不断调用自己编写完成的函数，也基本不考虑每个函数执行所需要的时间，大部分情况下函数中或多或少都存在毫秒级别的延时等待。

以下是在校期间做的寝室防盗系统的部分代码（当时也存在部分BUG，没有解决。现在再看，其实很多问题，而且比较严重，比如中断服务函数内竟然有3000ms延时，这太可怕了，还有串口发送等等；由于实时性要求不算太高，因此主函数中的毫秒级别延时对系统运行没有多大影响，当然除BUG外；若是后期需要维护，那就是一个大工程，还不如推翻重写 )：

介于 前后台顺序执行法 和 *** 作系统 之间的一种程序架构设计方案。该设计方案需能帮助嵌入式软件开发者更上一层楼，在嵌入式软件开发过程中，若遇到以下几点，那么该设计方案可以说是最优选择，适用于程序较复杂的嵌入式系统；

该设计方案需要使用一个定时器，一般情况下定时1ms即可（定时时间可随意定，但中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差），因此需要考虑到每个任务函数的执行时间，建议不能超过1ms（能通过程序优化缩短执行时间则最好优化，如果不能优化的，则必须保证该任务的执行周期必须远大于任务所执行的耗时时间），同时要求主循环或任务函数中不能存在毫秒级别的延时。

以下介绍两种不同的实现方案，分别针对无函数指针概念的朋友和想进一步学习的朋友。

1、无函数指针的设计方式

2、含函数指针的设计方式

嵌入式 *** 作系统EOS( Embedded OperatingSystem )是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域，而对于单片机来说，比较常用的有UCOS、FreeRTOS、 RT-Thread Nano和RTX 等多种抢占式 *** 作系统(其他如Linux等 *** 作系统不适用于单片机)

*** 作系统和“ 时间片论法 ”，在任务执行方面来说， *** 作系统对每个任务的耗时没有过多的要求，需要通过设置每个任务的优先级，在高优先级的任务就绪时，会抢占低优先级的任务； *** 作系统相对复杂，因此这里没有详细介绍了。

关于如何选择合适的 *** 作系统( uCOS 、 FreeRTOS 、 RTThread 、 RTX 等RTOS的对比之特点：

借网上一张对比图：

从上述的对比中可以看出，时间片轮询法的优势还是比较大的，它既有前后台顺序执行法的优点，也有 *** 作系统的优点。结构清晰，简单，非常容易理解，所以这种是比较常用的单片机设计框架。

C语言中没有什么框架的概念，几乎只有Windows的某些工作，例如窗口要用到比较规范的框架，其他的几乎一个程序一个样，完全属于原创概念。C语言本身就可以用来作为一款程序的框架，用来承载诸多API来实现外设控制，多媒体编程等目的，所以C语言不只可以用来编写底层，他的强大就在于强大的数据处理能力上，它比较靠近汇编，又比汇编高级，C写出来的软件，几乎不会收到语言的能力的限制而失去某些功能，但是C的移植性是代码完全可移植，就是说同样的代码，在不同的机器上都正常，但是成品不一定，这一点和java有点不同，再有就是C是面向过程的，它对语言的封装相对比较少，大部分的事情有程序员自己控制，这样的设计有好有坏，总之，任何一种语言，用的顺手了，那就是神器！！

RT-Thread4G断网频繁可能由以下几个原因导致：

1、SIM卡信号不稳定或者信号弱。建议更换位置或者更换其他运营商的SIM卡来尝试。

2、模块或者线路老化或损坏。可以考虑更换模块或线路进行尝试。

3、硬件电路噪声干扰。可以考虑在硬件电路上加入滤波器。

4、软件程序问题。可以根据程序日志来查找出错原因，并进行修复。

1 在stm32f4xx_itc文件里面删除如下程序 / @brief This function handles Hard fault interrupt / void HardFault_Handler(void)

2 加入下面两句 / USER CODE BEGIN PTD / extern void rt_exit_critical(void); extern void rt_enter_critical(void); /

3 加入串口打印函数 / USER CODE BEGIN 4 / //

如何编写Linux设备驱动程序 回想学习Linux *** 作系统已经有近一年的时间了，前前后后，零零碎碎的一路学习过来，也该试着写的东西了。也算是给自己能留下一点记忆和回忆吧！由于完全是自学的，以下内容若有不当之处，还请大家多指教。

RTT在空闲的时候可以使用钩子函数执行些简单的任务,例如LED闪烁之类的程序,利用这个功能我们可以做个工作状态指示灯

要使用钩子必须在配置里打开钩子的配置,在rt-configh里添加HOOK宏定义(如果没有的话)

#define

RT_USING_HOOK

然后在应用程序里设置钩子函数

#ifdef

RT_USING_HOOK

rt_thread_idle_sethook(rt_hw_led_flash);

#endif

下面就是该怎样实现这个函数了

void

rt_hw_led_flash(void)

{

rt_uint32_t

i;

rt_hw_led_init();

while

(1)

{

for(i

=

0;

i

<

2700000;

i++);

//500ms

GPIO_WriteBit(state_led_gpio,

state_led_pin,

(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(state_led_gpio,

state_led_pin)));

}

}

这样写过之后,在系统空闲的时候就会执行这个函数,当然,如果系统繁忙的时候是不会进入这个idel任务的,不过如果系统一直处于繁忙的状态就是有问题了

另外一点记住,在这个函数里不能调用系统提供的使线程挂起的函数

例如:

rt

thread

delay，

rt

sem

take

等

while

(1)

{

for(i

=

0;

i

<

2700000;

i++);

//500ms

GPIO_WriteBit(state_led_gpio,

state_led_pin,

(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(state_led_gpio,

state_led_pin)));

}

关键是这个while(1)没跳出的，所以全部在这里执行了。

好像还有同学对其中一些并不是完全清楚，所以继续解析下，当做结贴：

1

idle线程是系统中最后一道防线，它将是系统中，如果无其他事可干时的最后能够运行的线程。

--

所以idle线程不应该被阻塞。如果你有自己的线程能够成为这最后一道防线，那么这个限制将不存在。而对于一些原来系统中放在idle线程中做的工作（例如原来的最终的线程删除动作），在04x中，可以手工调用rt_thread_idle_excute函数来执行。

2

当系统空闲的时候，idle线程将执行这个钩子函数。

假设钩子函数一次运行会执行1ms，如果idle线程有机会运行200ms，那么钩子函数将被调用200次。

3

钩子函数运行时，不应该把idle线程总是纠结在这个函数中运行，必须要让idle线程有机会去运行rt_thread_idle_excute函数（因为还有一些事情等待idle线程去处理）。

--

所以在钩子函数中，不应该使用while(1);的方式。

while(1)

{

if

(

indicator

==

RT_TRUE)

{

do

something

}

else

delay(20ms)

}

这样那20ms会执行idle线程吧,问题是idle

20ms够吗,如果我改20ms为5ms呢

如果没有其他线程处理事务，将转换到idle线程去，通常idle线程中的系统任务会在0xx

ms以内执行完毕

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