嵌入式单片机编程入门心得——架构篇

写在最前面：纯属个人见解，如果您不同意，那您对！如果对你有帮助，恭喜你。

嵌入式单片机编程入门心得–思维篇

承接上文，思维是基础，在思维的基础上，理解架构，会更加容易。如果没有看过上篇的朋友们，可以先花几分钟看看上文，可以更好的理解本文。

先立个Flag，程序架构的作用，就是让思维更有条理，让程序易读，容易移植，容易传承。你可以不要架构写程序，也能跑的很好，也能做产品，就是容易让别人蛋疼，等时间久了，重拾祖传代码，会让自己也蛋疼。所以，初学者最好一开始就学架构，以后的路会顺很多。

先从思维出发，上篇说了，任何程序都是在时间上的离散化，我们让离散化得有规律一点，就是架构了。简单来说，就是定时，周期性（规律）的执行。

在这个基础上，有两个分支，没有好坏之分，看你高兴选择哪个。一个是重事件，称之为事件驱动；一个是重定时，称之为定时驱动。不论哪种架构，都有个基础时间计时器，大家非常熟悉常用的一般都是1ms。下面详细解释下两者区别：
一、事件驱动：就是每个任务，独立的计时间隔去循环。以任务分类为主，各个任务按照自己的时间间隔处理循环。优点是事件独立，不用考虑任务之间的影响。
二、定时驱动：在几个特殊的时间间隔上，按照优先级顺序处理各项任务。以处理时间间隔分类任务，比如所有以20ms为间隔的任务放到一起按顺序处理，以100ms为间隔的任务，放到一起按顺序处理。优点是，在某个时间节点，集中处理任务，同步性比较强，后续的时间可以直接进行休眠，比较适合低功耗的场合。缺点是先后顺序会造成一些覆盖，需要避免这些情况。

先举例解释，后上代码。
比如有一个LED闪烁任务，和按键扫描任务。
事件驱动的处理方式是，1ms的时基，时基到了，各任务执行一次。LED闪烁任务有个定时累加器，到达500的时候灭，到达1000的时候亮，然后清零。一直这样循环。按键扫描任务也有个累加器，到达20的时候执行一次扫描，然后计数器清零，一直这样循环。
定时驱动的处理方式是，1ms的时基，根据这个时基有个定时累加器，累加器被20整除的时候，有个20ms标记，被500整除的时候有个500ms标记，被1000整除的时候有个1s标记，同时清零定时累加器。在20ms标记下，放入按键扫描任务。在500ms标记下，放入灭LED指令，在1s标记下，放入亮LED指令。
两者达到的效果是一样的。文字表述这种比较晦涩，上代码。

事件驱动架构代码：

LED_Flash_Event(void)
{	
	static uint16_t led_timer_counter;
	if(led_1ms_flag)
	{
		led_1ms_flag = 0;
		led_timer_counter++;
		if(led_timer_counter>=1000) led_timer_counter = 0;
		if(led_timer_counter<500) LED1_TURNON();
		if(led_timer_counter<1000) LED1_TURNOFF();
	}
}
void main(void)
{
	Init();
	 while(1)
	 {		
	 		Intrrupt_Process();	 	
			LED_Flash_Event(); 
			KEY_Scan_Event();
			Sensor_Collent_Event();	
					
	 }
}

上面代码中，定时器中断置1ms的flag，就不贴代码。懂就行了。这就是事件驱动的常用架构，大致如此。

定时驱动架构代码如下：

void main(void)
{
	static uint8_t TimerCounter;
	Init();
	 while(1)
	 {		
	 		Intrrupt_Process();	 
	 		if(TimerFlag&TIMER_20MS_FLAG)
	 		{
	 			TimerFlag&=~TIMER_20MS_FLAG;
	 			TimerCounter++;
	 			if(TimerCounter>=50) TimerCounter= 0;
	 			if(0=(TimerCounter%5)) TimerFlag|=TIMER_100MS_FLAG;
	 			if(0=(TimerCounter%25)) TimerFlag|=TIMER_500MS_FLAG;
	 			if(0=(TimerCounter%50)) TimerFlag|=TIMER_1000MS_FLAG;
	 			{			//20ms loop
	 				KEY_Scan_Event();
	 				Sensor_Collent_Event();	
	 			}
	 			if(TimerFlag&TIMER_100MS_FLAG)
	 			{
	 				TimerFlag&=~TIMER_100MS_FLAG;
	 				LED_Flash_Event(); 
	 				Sensor_Process_Event();	
	 			}
	 			if(TimerFlag&TIMER_500MS_FLAG)
	 			{
	 				TimerFlag&=~TIMER_500MS_FLAG;
	 			}
	 			if(TimerFlag&TIMER_1000MS_FLAG)
	 			{
	 				TimerFlag&=~TIMER_1000MS_FLAG;
	 				RTC_Timer_Process();
	 			}
	 		}						
			Enter_Sleep();			 		
	 }
}

定时驱动的框架如上面的代码，大家自己可以发挥改进，个人比较喜欢使用定时驱动的框架，因为写过汇编的就知道，汇编的架构也是和这个一样，按照这个框架写下来，程序流程非常清晰，也易读。当有做低功耗的时候，这个框架也非常舒服。

这是裸机的框架。实时操作系统类的程序，也是差不多的框架，可以把事件和定时驱动结合起来，独特的事件，以事件驱动自己做一个任务，其他一些不是很重要的，用一个任务做出最小时基，以定时驱动去做。

框架大概就是这样，其他就是怎么套入的问题。建议初学者，一定要使用框架去编程，不要一条程序写到底，各种任务混在一起，到时候改不能改，移植不好移植。