一文帶你深入了解：AVR單片機(jī)程序設(shè)計(jì)架構(gòu)

簡(jiǎn)單的程序只要用簡(jiǎn)單的方式就可以了，我在此之前也只會(huì)這一種方式。也就是：

void main（）

{

init（）;//初始化

while （1）

{

module01（）;//模塊1，或若干語(yǔ)句

}

}

匠人在書(shū)中講到事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，例如：

void main（）

{

init（）;

while （1）

{

if （事件1條件）

shijian1（）;//執(zhí)行事件1

if （事件2條件）

shijian2（）;//執(zhí)行事件2

if （事件3條件）

shijian1（）;//執(zhí)行事件3

。。。。。。

}

}

以前編的一些多事件程序中，我也用過(guò)類似的思想，但是用了很多條件的嵌套，編出的程序遠(yuǎn)沒(méi)有這種清晰。

上面的方式也叫順序調(diào)度機(jī)制，在每次循環(huán)中每個(gè)事件都可能被執(zhí)行到，另有一種優(yōu)先調(diào)度機(jī)制：

void main（）

{

init（）;

while （1）

{

if （事件1條件）

{

shijian1（）;//執(zhí)行事件1

continue;

}

if （事件2條件）

{

shijian2（）;//執(zhí)行事件2

continue;

}

if （事件3條件）

{

shijian3（）;//執(zhí)行事件3

continue;

}

。。。。。。

}

}

將優(yōu)先級(jí)最高的事件放在前面，被執(zhí)行到的概率最大。但是假如前面的事件頻率太高，后面的就有可能執(zhí)行不到了。

最精彩的部分要數(shù)多任務(wù)并行運(yùn)行。簡(jiǎn)單的多進(jìn)程程序還是很容易的，比方同時(shí)控制流水燈和數(shù)碼管（動(dòng)態(tài)），單獨(dú)的流水燈是賦值后延時(shí)，再賦值，再延時(shí)。如果要同時(shí)控制數(shù)碼管，只要把之前用作延時(shí)的那段時(shí)間用來(lái)掃描數(shù)碼管就行了。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是把以前浪費(fèi)掉的時(shí)間充分利用起來(lái)。

稍微復(fù)雜一點(diǎn)的多任務(wù)運(yùn)行就要稍微動(dòng)些腦筋了，可以把每個(gè)任務(wù)看做一個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程可以被分為多個(gè)階段，每個(gè)階段執(zhí)行時(shí)間較短。多個(gè)進(jìn)程的每個(gè)階段交替進(jìn)行：進(jìn)程1階段1，進(jìn)程2階段1，進(jìn)程1階段2，進(jìn)程2階段2，……

我想到兩種方式實(shí)現(xiàn)各階段的分配，第一種是人為設(shè)定好每個(gè)階段結(jié)束的條件，等待著某個(gè)階段“主動(dòng)”結(jié)束然后進(jìn)入另一個(gè)進(jìn)程的某個(gè)階段。這種方式每個(gè)階段所用的時(shí)間是不確定的，但是每個(gè)階段所做的事情是確定的。第二種方式是每進(jìn)入一個(gè)階段，就開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器，等到定時(shí)器計(jì)到設(shè)定的時(shí)間就強(qiáng)制結(jié)束這個(gè)階段，開(kāi)始另一個(gè)進(jìn)程的某個(gè)階段。這樣每個(gè)階段運(yùn)行的時(shí)間都是固定的，但是一般不能明確地知道在這個(gè)階段將任務(wù)執(zhí)行到哪里（有點(diǎn)像量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理了）。

用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的分配：

#include

#include

unsigned char fond = 0;

#pragma interrupt_handler tc0:10

void tc0（）//定時(shí)器0溢出中斷，假設(shè)共有3個(gè)進(jìn)程

{

fond++;

if（fond == 3） fond = 0;

}

void shijian1（）

{

char a1;

。。。。。//讀取上次數(shù)據(jù)

a1 = fond;

while （fond == a1）

{

。。。。//繼續(xù)運(yùn)行

}

。。。。。//保存本次數(shù)據(jù)

}

void shijian2（）

{。。。。。。}

void shijian3（）

{。。。。。。}

void main（）

{

TCCR0 = 0x05;//設(shè)8M晶振，1024分頻，每秒平均產(chǎn)生30.5次中斷，應(yīng)用中可視情況而定

TIMSK |= BIT（0）;

SREG |= BIT（7）;

while （1）

{

switch （fond）

{

case 0：

if （事件1條件）

shijian1（）;

else

fond++;//假如此事件發(fā)生的條件不滿足，就讓fond加1以便執(zhí)行下一個(gè)事件

break;

case 1：

if （事件2條件）

shijian2（）;

else

fond++;

break;

case 2：

if （事件3條件）

shijian3（）;

else

fond=0;

break;

}

}

}

除此之外，還可以設(shè)計(jì)一段專門(mén)用于分配CPU時(shí)間的程序，可以更系統(tǒng)地處理多進(jìn)程的問(wèn)題，這就很有些操作系統(tǒng)的感覺(jué)了。

在應(yīng)用中不限于這幾種方法，根據(jù)實(shí)際情況的復(fù)雜程度能靈活使用各種方法編出最合適的程序才是最重要的。另外，匠人同志還說(shuō)過(guò)這么句話：簡(jiǎn)單的，才是最有效的。