嵌入式软件开发（二）——裸机程序开发

前言

  嵌入式应用软件的开发中裸机程序的开发是一个比较让人“酸爽”的体验，为何要用“酸爽”这个词，且听分解。

一、裸机程序开发的特点

  裸机程序开发很简单，因为没有多任务，可以一个流程跑到黑，入口函数就是main（），所有的工作流程 都可以在main（）中依次调用，顺序执行，就像车间流水线那么简单，无需太多逻辑。
  但裸机程序开发又非常麻烦，习惯上位机编程的人遇到估计要口吐芬芳。因为裸机程序简单，所以没有应用 API可以调用，想干什自己实现，如果所选的MCU厂家够良心，可能开发SDK中会携带部分发开lib库供调用，如果遇到大撒 把的MCU厂商，那呵呵，自求多福吧。
  举个最简单的例子，如果想打印一串字符，大家肯定会说用print（）啊，对不起还真不见得有，这时候就 需要开发者自己构建打印函数的API了，以串口打印为例：
1）实现串口单字节输出函数uart_send_byte()；
2）实现串口多字节输出函数uart_send_ multi_bytes()；
3）ascii码转换函数value2ascii()；
4）打印函数print（）；
其调用关系为：
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print（）
      -->value2ascii()
      -->uart_send_ multi_bytes()
                   -->uart_send_byte()；
  所以，裸机程序的开发简单、自由，让有些开发者可以天马行空不拘一格，但同时也很麻烦，好多事情都需要 自己实现，开发效率低，让一些开发者苦不堪言。也正是因为开放自由，嵌入式裸机程序开发没有标准，代码风格全凭工程师 的编程风格，尤其是在项目交接时，让人岂一个“靠”字了得。
  虽然裸机程序开发如此自由，但如果涉及多人开发时，还是建议统一开发标准，尽量做到分层化、模块化。

二、裸机开发中的伪操作系统思想

  何为伪操作系统思想？其实伪操作系统就是在构建裸机程序架构时借鉴操作系统的思想。
  我们知道裸机程序是没有多任务的，那如果在不上操作系统的情况下是否可以实现裸机程序的多任务？在某些特 定环境下的任务是可以的，我们看一下如下伪码：
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mian()
{
    while(1)
    {
        get_taskid();
        switch(TASK_ID)
        {
            case TASK_1:
            {
                process1();
                next_taskid();
                break;
            }
            case TASK_2:
            {
                process2();
                next_taskid();
                break;
            }
            case TASK_3:
            {
                process3();
                next_taskid();
                break;
            }
            .
            .
            .
            default:
            {
                process_default();
                next_taskid();
                break;
            }        
        }
    }
}
  通过上述伪码，我们构建了一个软件状态机，通过修改TASK_ID的值来改变执行流程，但有人要问，这个可以 执行多任务么？如果配合上中断，这个结构是可以执行多任务的。如果中断处理我们同样按照Linux系统的上、下半部的处理原 则，中断处理函数中只做TASK_ID的状态标记，不做其他任务处理，那这个架构可以理解为不会抢占的多任务架构。
  那可否在上述结构上加上时间片呢？当然可以，这需要借助一个定时中断。
  假设定时中断定时为10毫秒触发一次，同样定时中断处理函数中只做状态标记TASK_ID=TASK_TIMER，下半 部的处理函数为time_process()，那只需要在函数get_taskid();下面加上如下伪码：
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if(TASK_ID == TASK_TIMER){
    time_process();
    next_taskid();
}
  这样就实现时间片轮询了么？
  我们知道定时器10毫秒触发一次，所以time_proces()每隔10ms执行一次，那其他流程处理函数共同享有 10ms减去time_proces()执行的时间。
  那time_proces()以外的其他流程执行时间超过10ms怎么办，这个架构下要求一个处理流程不易过长，尽量切 分成最小执行单元，整体放入大流程中。
嵌入式软件开发
#嵌入式 #裸机程序
嵌入式软件开发（二）——裸机程序开发
https://leo-hou.github.io/2022/02/15/嵌入式软件开发（二）——裸机程序开发/
作者
Leo Hou
发布于
2022年2月15日
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