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
pQAQqa8 小时前
FreeRTOS项目(2)摇杆按键检测
stm32·单片机·嵌入式硬件·freertos
小莞尔9 小时前
【51单片机】【protues仿真】基于51单片机停车场的车位管理系统
c语言·开发语言·单片机·嵌入式硬件·51单片机
一川月白70910 小时前
51单片机---硬件学习(跑马灯、数码管、外部中断、按键、蜂鸣器)
单片机·学习·51单片机·外部中断·蜂鸣器·数码管·跑马灯
月阳羊10 小时前
【硬件-笔试面试题-69】硬件/电子工程师,笔试面试题(知识点:电机驱动电路的反馈电路)
java·经验分享·嵌入式硬件·面试
weixin_4684668513 小时前
树莓派32位与64位系统安装teamviewer远程软件
linux·单片机·自动化·树莓派·远程控制·vnc·teamviewer
沐欣工作室_lvyiyi13 小时前
2025-2026单片机物联网毕业设计题目推荐(定稿付款)
单片机·物联网·课程设计
曙曙学编程14 小时前
stm32——独立看门狗,RTC
c语言·c++·stm32·单片机·嵌入式硬件
sheepwjl14 小时前
《嵌入式硬件(四):温度传感器DS1820》
单片机·嵌入式硬件
三之又三15 小时前
PowerPMAC配置EtherCAT设备
嵌入式硬件·cnc·powerpmac
朝颜_祝余15 小时前
在电路浪涌测试中,TVS(瞬态电压抑制二极管)的防护效果确实会受到陪测设备中去耦网络(Decoupling Network,DN)的显著影响
单片机·嵌入式硬件