单片机程序设计模式

RTOS:多任务拆分交叉执行

Q:状态机和多任务模式有什么区别

Q:任务创建和任务调度器是什么?

裸机程序的设计模式可以分为:轮询、前后台、定时器驱动、基于状态机。前面三种方

法都无法解决一个问题:假设有 A、B 两个都很耗时的函数 ,无法降低它们相互之间的影响。

第 4 种方法可以解决这个问题,但是实践起来有难度。

1、轮询模式

2、前后台

所谓"前后台"就是使用中断程序。假设收到同事发来的信息时,电脑会发出"滴"的

一声,这时候妈妈才需要去回复信息。

如果电脑声音"滴"、小孩声音"啊"不会同时、相近发出,那么"回一个信息"、"喂一口饭"相互之间没有影响。在不能满足这个前提的情况下,比如"滴"、"啊"同时响起,先"回一个信息"时就会耽误"喂一口饭",这种场景下程序遭遇到了轮询模式的缺点:函数相互之间有影响。

3、定时器驱动

每 2 分钟给小孩喂一口饭,需要每 5 分钟给同事回复信息。

这种模式适合调用周期性的函数,并且每一个函数执行的时间不能超过一个定时器周期。
如果"喂一口饭"很花时间 ,比如长达 10 分钟,那么就会耽误"回一个信息";反过来也是

一样的,如果"回一个信息"很花时间也会影响到"喂一口饭";这种场景下程序遭遇到了

轮询模式的缺点:函数相互之间有影响。

4、状态机

这里与拿空间换时间的流水线模式是否一致?

以"喂一口饭"为例,函数内部拆分为 4 个状态 :舀饭、喂饭、舀菜、喂菜。每次执行

"喂一口饭"函数时,都只会执行其中的某一状态对应的代码 。以前执行一次"喂一口饭"

函数可能需要 4 秒钟,现在可能只需要 1 秒钟,就降低了对后面"回一个信息"的影响。

同样的,"回一个信息"函数内部也被拆分为 3 个状态:查看信息、打字、发送。每次

执行这个函数时,都只是执行其中一小部分代码,降低了对"喂一口饭"的影响。

使用状态机模式,可以解决裸机程序的难题:假设有 A、B 两个都很耗时的函数,怎样

降低它们相互之间的影响。但是很多场景里,函数 A、B 并不容易拆分为多个状态,并且这

些状态执行的时间并不好控制。所以这并不是最优的解决方法,需要使用多任务系统。

5、多任务系统------多任务模式

本质是:交叉执行,t1~t5 和 ta~te 交叉执行

6、多任务系统------互斥操作

执行多个任务可能会"同时"访问某些资源,需要增加保护措施以防止混乱。比如任务 A、B 都要使用串口,能否使用一个全局变量让它们独占地、互斥地使用串口

7、多任务系统------同步操作

如果任务之间有依赖关系,比如任务 A 执行了某个操作之后,需要任务 B 进行后续的处

理。

当任务 A 处理完事情后,再唤醒任务 B。

相关推荐
蓬荜生灰4 小时前
STM32(13)-- 位带操作
stm32·单片机·嵌入式硬件
哎呦 你干嘛~6 小时前
plc单片机485通讯
单片机·嵌入式硬件
szxinmai主板定制专家7 小时前
基于 PC 的控制技术+ethercat+linux实时系统,助力追踪标签规模化生产,支持国产化
arm开发·人工智能·嵌入式硬件·yolo·fpga开发
泡泡糖的中文规格书9 小时前
【硬件设计】LM358DR2G中文文档深度解读:高质量翻译与芯片特性全解析
嵌入式硬件·规格说明书·电路设计·运放·中文翻译·datasheet
czwxkn10 小时前
2STM32(stdl)GPIO输入
stm32·单片机·嵌入式硬件
码农三叔11 小时前
(9-1)电源管理与能源系统:电池选择与安全
人工智能·嵌入式硬件·安全·机器人·能源·人形机器人
qq_2466461913 小时前
openclaw快速安装-windows版
windows·stm32·单片机
染予15 小时前
13.AD软件操作:原理图如何导入PCB及导入常见错误
嵌入式硬件
小莞尔15 小时前
【51单片机】【protues仿真】 基于51单片机波形发生器系统
c语言·单片机·嵌入式硬件·物联网·51单片机