嵌入式软件开发常用的三种架构你知道吗?
发布网友
发布时间：2022-08-17 01:18
共1个回答
好二三四
时间：2022-08-21 04:50
嵌入式系统是一种完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统，根据英国电气工程师协会的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
设计方法：类似于时间片，大部分代码都放在中断中，比如串口中断定时器中断，大部分时间单片机处于空闲状态，触发中断后尽快完成响相应工作，优点是功耗低，在逻辑不太复杂时候比较方便，不用控制不同功能之间的影响，缺点是如果有耗时比较长的操作有可能不稳定，且比较麻烦，适用于时间长逻辑少的功能，比如智能家居的灯控制。
热心网友
时间：2024-03-17 09:06
摘要 ：对于单片机程序来说，大家都不陌生，但是真正使用架构，考虑架构的恐怕并不多，随着程序开发的不断增多，架构是非常必要的。
应用程序的架构大致有三种：
1、 简单的前后台顺序执行程序 ，这类写法是大多数人使用的方法，不需用思考程序的具体架构，直接通过执行顺序编写应用程序即可。
2、 时间片轮询法 ，此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。
3、 操作系统 ，此法应该是应用程序编写的最高境界。
1、前后台顺序执行法
这是初学者们常用的程序框架设计方案，不用考虑太多东西，代码简单，或者对系统的整体实时性和并发性要求不高；初始化后通过 while(1){} 或 for(;;) {}`循环不断调用自己编写完成的函数，也基本不考虑每个函数执行所需要的时间，大部分情况下函数中或多或少都存在毫秒级别的延时等待。
以下是在校期间做的寝室防盗系统的部分代码（当时也存在部分BUG，没有解决。现在再看，其实很多问题，而且比较严重，比如中断服务函数内竟然有3000ms延时，这太可怕了，还有串口发送等等；由于实时性要求不算太高，因此主函数中的毫秒级别延时对系统运行没有多大影响，当然除BUG外；若是后期需要维护，那就是一个大工程，还不如推翻重写 )：
介于前后台顺序执行法 和操作系统 之间的一种程序架构设计方案。该设计方案需能帮助嵌入式软件开发者更上一层楼，在嵌入式软件开发过程中，若遇到以下几点，那么该设计方案可以说是最优选择，适用于程序较复杂的嵌入式系统；
该设计方案需要使用一个定时器，一般情况下定时1ms即可（定时时间可随意定，但中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差），因此需要考虑到每个任务函数的执行时间，建议不能超过1ms（能通过程序优化缩短执行时间则最好优化，如果不能优化的，则必须保证该任务的执行周期必须远大于任务所执行的耗时时间），同时要求主循环或任务函数中不能存在毫秒级别的延时。
以下介绍两种不同的实现方案，分别针对无函数指针概念的朋友和想进一步学习的朋友。
1、无函数指针的设计方式
2、含函数指针的设计方式
嵌入式操作系统EOS( Embedded OperatingSystem )是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域，而对于单片机来说，比较常用的有UCOS、FreeRTOS、 RT-Thread Nano和RTX 等多种抢占式操作系统(其他如Linux等操作系统不适用于单片机)
操作系统和“ 时间片论法 ”，在任务执行方面来说，操作系统对每个任务的耗时没有过多的要求，需要通过设置每个任务的优先级，在高优先级的任务就绪时，会抢占低优先级的任务；操作系统相对复杂，因此这里没有详细介绍了。
关于如何选择合适的操作系统( uCOS 、 FreeRTOS 、 RTThread 、 RTX 等RTOS的对比之特点：
借网上一张对比图：
从上述的对比中可以看出，时间片轮询法的优势还是比较大的，它既有前后台顺序执行法的优点，也有操作系统的优点。结构清晰，简单，非常容易理解，所以这种是比较常用的单片机设计框架。
