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单片机开发中,常用14种算法

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楼主
sanfuzi|  楼主 | 2024-9-18 19:29 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
单片机开发中常用的算法种类。
1.基础数**算算法
比如加减乘除、求和、求平均、求最大/最小值等简单的数**算,这些是算法中的基础,经常用于数据处理和计算。
2.排序算法
如冒泡排序、选择排序、插入排序等,用途是将数据按照升序或降序进行排列。
3.滤波算法
如均值滤波、中位值滤波、卡尔曼滤波等,一般用于ADC采集信号的二次处理,用软件算法过滤信号上的噪声,还原接近真实的数据。
4.查找算法
包括线性查找和二分查找等,用于在数据集合中快速定位特定元素。

5.字符串处理算法
涉及字符串的比较、复制、连接、查找、替换等操作,这些算法在单片机上面也会用到,比如屏显示,json、物联网模块的指令数据处理。
6.控制算法
如PID算法,PID控制算法在工业控制系统用的很多,主要作用是让如温度、速度、位置等,能够快速且准确地达到并维持在期望的目标值。
PID算法就像是有一个智能的调节器,它能够根据系统的当前状态和目标状态之间的差异,来自动调整控制量,从而使系统稳定地工作在期望的状态。
例如,在恒温系统中,PID控制器会根据当前温度与设定温度之间的差异来调节加热器的功率,以保持恒温。
在机器人导航中,PID控制器可以调整机器人的行驶方向和速度,以确保它沿着预定的路径行驶。

7.数据处理算法
包括数据采集、转换、编码、解码等操作,我们无际单片机项目中的无线软解码、OTA固件升级就涉及此类算法,这些算法在数据通信和存储中用的比较多。
8.加密解密算法
如AES、DES等,用于保证数据的安全性,防止未授权的访问和篡改,这些市面上一般有现成的可用。

9.数据校验算法
比如CRC、总和校验、异或校验,在串口通信的应用比较多。
10.数学函数算法如三角函数、对数、指数、开方等算法,这些在处理复杂数学问题时非常有用,不过我接触的应用中,比较少。
11.图形处理算法
在需要显示或处理图像的单片机应用中,可能会用到点阵显示、图形变换、颜色处理等算法,在一些点阵屏,TFT屏的应用比较多,这个一般根据实际的图形或者屏尺寸制定算法。
12.状态机算法这个属于程序架构的一部分了,用于功能复杂项目中的状态转换和事件处理,比如TI蓝牙协议栈的OSAL系统。
13.搜索算法如深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)等,用于在图或树结构中搜索特定的节点或路径,这个用链表来做队列时会用到。
14.优化算法
如遗传算法、模拟退火算法等,用于寻找问题的最优解或近似最优解,像遗传算法一般用来做机器人的路径规划,以找到最优的移动路径,避开障碍物,做过智障小车的小伙伴,应该比较熟悉了。

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沙发
bartonalfred| | 2024-11-9 11:41 | 只看该作者
在单片机开发中,算法是解决问题和实现功能的核心。

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板凳
wilhelmina2| | 2024-11-9 14:25 | 只看该作者
如果数据本身已经接近有序,仍会进行多次不必要的比较和交换操作,可以考虑优化,如设置标志位判断是否在一轮比较中发生了交换,若未发生则说明数据已有序,可提前结束排序。

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地板
iyoum| | 2024-11-9 15:18 | 只看该作者
某些应用对实时性有严格要求,算法设计时要保证响应速度。

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5
sheflynn| | 2024-11-9 16:04 | 只看该作者
均值滤波、中位值滤波、卡尔曼滤波等,一般用于ADC采集信号的二次处理,以过滤信号上的噪声。

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6
mattlincoln| | 2024-11-9 17:57 | 只看该作者
选择合适的算法要综合考虑系统的性能要求、资源限制、数据特点等因素,并注意算法实现过程中的各种细节和边界条件,以确保算法能够稳定、高效地运行,达到预期的效果。

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7
dspmana| | 2024-11-9 18:26 | 只看该作者
虽然不传统,但在一些高级应用中,简单的机器学习算法(如线性回归、决策树)也开始被集成到单片机项目中。

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8
sdlls| | 2024-11-9 19:48 | 只看该作者
算法应尽量独立于硬件平台,以便在不同单片机上重用。

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9
mikewalpole| | 2024-11-9 20:09 | 只看该作者
在单片机中实现时,要注意数据类型和运算精度的选择,避免因数据溢出或精度不足导致控制不稳定。同时,要合理安排 PID 算法的执行周期,与系统的采样周期相匹配,以保证控制的实时性和准确性。

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10
sdCAD| | 2024-11-9 21:05 | 只看该作者
为了提高代码的可读性和可维护性,应在代码中添加适当的文档和注释。这有助于其他开发者理解代码的功能和实现方式。

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11
zerorobert| | 2024-11-10 09:09 | 只看该作者
合理利用中断和定时器资源,可以提高程序的响应速度和执行效率。

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12
tabmone| | 2024-11-10 10:04 | 只看该作者
均值滤波、中位值滤波和卡尔曼滤波。这类算法主要用于信号处理,帮助去除或减弱信号中的噪声。

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13
janewood| | 2024-11-10 11:35 | 只看该作者
适用于大规模数据集,但需要注意递归深度和稳定性。

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14
gygp| | 2024-11-10 12:11 | 只看该作者
在单片机开发过程中,常用的14种算法涵盖了排序、搜索、数值计算、滤波、控制、数据压缩、加密、数据校验、数学函数、图形处理、状态机、搜索、优化等多个方面。

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15
pixhw| | 2024-11-10 13:07 | 只看该作者
计算过程中可能涉及到浮点数运算,对于一些资源有限的单片机,要注意浮点数运算的精度和速度问题,可根据具体需求进行适当的优化或采用定点数运算近似。

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16
dspmana| | 2024-11-10 14:29 | 只看该作者
这些算法在单片机开发中非常重要,它们可以用于解决各种问题,如数据处理、信号处理、控制逻辑等。需要注意的是,虽然算法多样,但它们最终都可以通过基本的编程操作实现,如加减乘除、左移右移运算等。

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17
primojones| | 2024-11-10 14:48 | 只看该作者
通过选择合适的算法、减少循环次数、避免不必要的计算等方式,优化代码以提高执行效率。

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18
ulystronglll| | 2024-11-10 15:16 | 只看该作者
对于单片机开发初学者来说,理解这些算法的基本原理和应用场景是很有帮助的。在实际开发中,可以参考这些算法的基本框架,并根据具体需求进行调整和优化

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19
wilhelmina2| | 2024-11-10 16:53 | 只看该作者
合理的电路设计可以显著减少电磁干扰,提高系统的稳定性和可靠性。布线时应避免信号线与电源线或高频线的交叉,采用地线分区法等策略以优化信号质量。

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20
maqianqu| | 2024-11-10 17:36 | 只看该作者
线性查找和二分查找等,用于在数据集合中快速定位特定元素。

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