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[導(dǎo)讀]關(guān)注星標(biāo)公眾號,不錯過精彩內(nèi)容來源|果果小師弟在看別人單片機(jī)程序時,你也許是奔潰的,因為全局變量滿天飛,不知道哪個在哪用了,哪個表示什么,而且編寫極其不規(guī)范。自己寫單片機(jī)程序時,也許你也是奔潰的。總感覺重新開啟一個項目,之前的寫過相似的代碼也無法使用,得重新敲,代碼重用度不高,編...


來源 | 果果小師弟



在看別人
單片機(jī)程序時,你也許是奔潰的,因為全局變量滿天飛,不知道哪個在哪用了,哪個表示什么,而且編寫極其不規(guī)范。自己寫單片機(jī)程序時,也許你也是奔潰的??偢杏X重新開啟一個項目,之前的寫過相似的代碼也無法使用,得重新敲,代碼重用度不高,編程效率低下,代碼無法積累。而且感覺寫這個代碼沒有思想,沒有靈魂,沒有框架,只是一個一個功能代碼的堆砌,很空泛。


那么這個時候,你也許應(yīng)該在單片機(jī)中引入面向?qū)ο?/a>的思想了,使代碼更規(guī)范。


一、單片機(jī)程序框架

1、輪流執(zhí)行

int main (void)
{
while(1)
{
sing();
dance();
play();
}
}
函數(shù)sing執(zhí)行的時間比較長的話,函數(shù)dance就不能很快的被執(zhí)行。任何一個函數(shù)死掉的話就會影響整個系統(tǒng)。


2、前后臺

在使用 51、AVR、STM32 單片機(jī)裸機(jī)的時候一般都是在main函數(shù)里面用while(1)做一個大循環(huán)來完成所有的處理,即應(yīng)用程序是一個無限的循環(huán),循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成所需的處理。有時候我們也需要中斷中完成一些處理。相對于多任務(wù)系統(tǒng)而言,這個就是單任務(wù)系統(tǒng),也稱作前后臺系統(tǒng),中斷服務(wù)函數(shù)作為前臺程序,大循環(huán)while(1)作為后臺程序。


對應(yīng)的編程代碼大概是這樣的:


void EXTI_IRQHandler()
{
flag = 1;
}
int main (void)
{
while(1)
{
if (flag = 1)
{
do_something();
flag = 0;
}
}
}
有什么問題?


前后臺系統(tǒng)的實時性差,前后臺系統(tǒng)各個任務(wù)(應(yīng)用程序)都是排隊等著輪流執(zhí)行,不管你這個程序現(xiàn)在有多緊急,沒輪到你就只能等著!相當(dāng)于所有任務(wù)(應(yīng)用程序)的優(yōu)先級都是一樣的。但是前后臺系統(tǒng)簡單啊,資源消耗也少??!在稍微大一點(diǎn)的嵌入式應(yīng)用中前后臺系統(tǒng)就明顯力不從心了。


3、多任務(wù)

void first_task()
{
while (1)
{
if(has_data())
put_data();
}
}
void second_task()
{
while (1)
{
if(get_data())
do_something();
}
}

int main(void)
{
create_task(first_task);
create_task(second_task);
start_scheduler();
}
多任務(wù)系統(tǒng)會把一個大問題“分而治之”,把大任務(wù)劃分成很多個小問題,逐步的把小任務(wù)解決掉,大任務(wù)也就隨之解決了,這些任務(wù)是并發(fā)處理的。注意,并不是說同一時刻一起執(zhí)行很多個任務(wù),而是由于每個任務(wù)執(zhí)行的時間很短,導(dǎo)致看起來像是同一時刻執(zhí)行了很多個任務(wù)一樣。


二、執(zhí)行的程序怎么寫?

以按鍵為例,點(diǎn)亮一個小燈!


1.常規(guī)寫法

int mian(void)
{
while (1)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3) == GPIO_PIN_SET)
{
printf("按鍵按下\r\n");
}
}
}

2.面向?qū)ο蟮膶懛?/span>

首先我們把每一個按鍵都看成一個對象,既然是對象就肯定有屬性和行為,比如我們定義一個學(xué)生,那么這個學(xué)生有什么屬性呢?


肯定有姓名、年齡、身高、體重對吧,這些是一些基本的屬性,我們可以用一些單獨(dú)的變量來定義它,比如:


typedef struct
{

uint8_t *name; //姓名(變量)
uint8_t age; //年齡(變量)
uint8_t height;//身高(變量)
uint8_t weight;//體重(變量)
} student_t;
但是一個學(xué)生還有很多行為對吧,它會唱歌、跳舞、打籃球、也會關(guān)注果果小師弟的公眾號對吧,于是我們就可以這樣定義:


typedef struct
{

uint8_t *name; //姓名(變量)
uint8_t age; //年齡(變量)
uint8_t height; //身高(變量)
uint8_t weight; //體重(變量)
void (*Sing_song)(void); //會唱歌(函數(shù)指針)
void (*Dance_latin)(void); //會跳舞(函數(shù)指針)
void (*Wechat_zhiguoxin)(void); //會關(guān)注果果的公眾號(函數(shù)指針)
} student_t;
好了,這里我們提到了函數(shù)指針,所以就來說一說函數(shù)指針。


函數(shù)指針,顧名思義它就是一個指針,只不過它是一個函數(shù)指針,所以指向的是一個函數(shù)。類比一般的變量指針,指針變量,實質(zhì)上是一個變量,只不過這個變量存放的是一個地址,在32位單片機(jī)中,任何類型的指針變量都存放的是一個大小為4字節(jié)的地址。


重要的話說三遍!牢記在心?。?!為什要記住函數(shù)指針,因為在
單片機(jī)面向?qū)ο?/a>編程中,結(jié)構(gòu)體的成員不是變量就是函數(shù)指針這兩種類型。變量就不用說了,函數(shù)指針理解就好。


其實函數(shù)指針可以類比一般的變量,看下面:


int   a; < = > void Sing_song(void);
int * p; < = > void (*zhiguoxin)(void);
p=
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