程序代码如下:
如上代码,时间片轮询系统的主函数。
如上代码,时间片轮询系统的定时器中断函数。 可以看出时间片轮询法相比顺序执行还是有很大优势的,既有顺序执行法的优点,也有操作系统的部分优点。 3 多任务操作系统 操作系统的本身是一个比较复杂的东西,任务的管理和调度实现的底层是很复杂和困难的。 但是,我们一般都是把操作系统本身作为一个工具一个平台,我们的目的是使用它的功能而不是开发一个操作系统。 我使用过ucos和freertos小型的实时操作系统,也使用过Linux大型的操作系统,有了操作系统,不管是对于程序的稳定性和开发的效率都会好很多。 我们在使用操作系统的时候更多的需要去学习和理解它的一些调度和通信的方式。 实际上真正能使用操作系统的人并不多,反而是跑裸机的占大多数,这也和产品的具体要求有关,很多简单的系统只需要裸机即可满足。 在这里本我不过多的介绍操作系统本身,因为操作系统确实挺复杂的,下面图例中的代码是在freertos中创建按键控制LED亮灭的程序结构,大家可以对比一下:
如上,freertos多任务系统中主函数。
如上,freertos多任务操作系统中的任务回调函数。实际上还有一些STM32框架可以实现操作系统的功能,参考此文:一种STM32框架,实现RTOS的部分功能。 如何选择合适的软件架构 我使用过多种不同MCU做项目开发,例如:STM32、STC15、新唐等,也接触过复杂的设计需求,例如:车载智能系统和智能家居,跑过操作系统ucos、freertos和Linux等等,在回到裸机开发时,就会不然而然的去思考完整系统的软件架构的设计问题,相信在读者中开发裸机的也占大多数。 我认为没有最好的软件架构(程序架构),而是只有最合适的。因为在不同的应用场景中适合采用不同的程序设计,而单纯的去比较哪种程序架构是最好的没有什么实际的意义。 那接下来我们来对具体的应用场景进行分析: 在一些逻辑清晰功能单一的系统中就很适合选择顺序执行的前后台架构,这个软件架构往往能够满足我们大部分的需求,比如电饭煲、电磁炉和声控灯泡等; 在一些资源缺乏的单片机并且对系统可靠性要求较高的情况下非常适合,因为这种方法的系统耗费比较小,只是牺牲了一个定时器而已,但是选择此种程序架构需要我们对时间片进行深思熟虑的划分; 最后,在一些功能复杂,逻辑控制较为困难的系统中就适合选择多任务操作系统,比如视频监控系统、四轴飞行器等等应用场景。
作为嵌入式软件工程师,掌握这三种软件架构是非常有必要的,它们可以让我们在设计程序时拥有更多的选择和思考,而每一种不同的程序架构都具备它自己的优势与不足,这需要我们去用心实践方可体会到它的奥妙。
|