你的单片机裸机程序框架是怎样的？

　　前言
　　前不久，我有位做测试的朋友转去做开发的工作，面试遇到了一个问题，他没明白，打电话问了我。题目大概就是：
　　在单片机裸机开发时，单片机要处理多个任务，此时你的程序框架是怎样的呢？
　　这其实是个经典面试问题，我以前面试也被问过。答案一：轮询系统
　　代码结构如：intmain（void）｛initsomething（）；while（1）｛dosomething1（）；dosomething2（）；dosomething3（）；｝｝
　　这种结构大概是我们初学单片机的时候的代码结构。在没有外部事件驱动时，可以较好使用。
　　只答出了这种情况，印象分估计会比较低，多半凉凉。答案二：前后台系统
　　代码结构如（该代码来自《RTThread内核实现与应用开发实践指南》）：intflag10；intflag20；intflag30；intmain（void）｛硬件相关初始化HardWareInit（）；无限循环for（；；）｛if（flag1）｛处理事情1DoSomething1（）；｝if（flag2）｛处理事情2DoSomethingg2（）；｝if（flag3）｛处理事情3DoSomethingg3（）；｝｝｝voidISR1（void）｛置位标志位flag11；如果事件处理时间很短，则在中断里面处理如果事件处理时间比较长，在回到后台处理DoSomething1（）；｝voidISR2（void）｛置位标志位flag22；如果事件处理时间很短，则在中断里面处理如果事件处理时间比较长，在回到后台处理DoSomething2（）；｝voidISR3（void）｛置位标志位flag31；如果事件处理时间很短，则在中断里面处理如果事件处理时间比较长，在回到后台处理DoSomething3（）；｝
　　此处，中断称为前台，main中的while循环称为后台。相比于循环系统，这种方式相对可以提高外部事件的实时响应能力。
　　可以回答出这种情况，印象分大概一半以上，会再细问。答案三：升级版前后台系统（软件定时器法）
　　以前，学C语言时，常常听到有人说：指针是C语言的灵魂，没学会指针就是没学会C语言
　　后来，学单片机时，又听到有人说：中断和定时器是单片机的灵魂，没掌握中断与定时器就没学会单片机
　　大佬们都那么说了，那就拿定时器来搞点事情。定时器浑身都是宝，本篇笔记我们来介绍使用定时器（系统滴答定时器或者其它定时器）来做的裸机框架。软件定时器法也有另一种说法：时间片轮询法。
　　可以回答出这种情况，这场面试多半稳了。
　　下面以STM32单片机为例看看这种方法的使用。站在巨人的肩膀上
　　开源项目MultiTimer，项目仓库地址：
　　https：github。com0x1abinMultiTimer1、MultiTimer简介
　　MultiTimer是一个软件定时器扩展模块，可无限扩展你所需的定时器任务，取代传统的标志位判断方式，更优雅更便捷地管理程序的时间触发时序。2、MultiTimer的demoincludemultitimer。hstructTimertimer1；structTimertimer2；voidtimer1callback（）｛printf（timer1timeout！r）；｝voidtimer2callback（）｛printf（timer2timeout！r）；｝intmain（）｛timerinit（timer1，timer1callback，1000，1000）；1slooptimerstart（timer1）；timerinit（timer2，timer2callback，50，0）；50msdelaytimerstart（timer2）；while（1）｛timerloop（）；｝｝voidHALSYSTICKCallback（void）｛timerticks（）；1msticks｝3、MultiTimer的移植、剖析
　　想要对MultiTimer进行深入学习可阅读项目源码及如下这篇文章：MultiTimer，一款可无限扩展的软件定时器自己动手，丰衣足食1、代码模板
　　准备一个定时器，可以是系统滴答定时器，也可以是TIM定时器。使用这个定时器拓展出多个软件定时器。比如我们系统中有三个任务：LED翻转、温度采集、温度显示。此时我们可以使用一个硬件定时器拓展出3个软件定时器，定义如下宏定义：defineMAXTIMER3最大定时器个数EXTvolatileunsignedlonggTimer1〔MAXTIMER〕；defineLedTimergTimer1〔0〕LED翻转定时器defineGetTemperatureTimergTimer1〔1〕温度采集定时器defineSendToLcdTimergTimer1〔2〕温度显示定时器defineTIMER1SEC（1）秒defineTIMER1MIN（TIMER1SEC60）分
　　在定时器初始化的时候也顺便给三个软件定时器进行初始化操作：函数：TIM1Init，通用定时器1初始化参数：arr：自动重装值psc：时钟预分频数说明：定时器溢出时间计算方法：Tout（（arr1）（psc1））Ft返回：voidvoidTIM1Init（uint16tarr，uint16tpsc）｛TIMTimeBaseInitTypeDefTIMTimeBaseStructure；NVICInitTypeDefNVICInitStructure；RCCAPB2PeriphClockCmd（RCCAPB2PeriphTIM1，ENABLE）；定时器TIM1初始化TIMTimeBaseStructure。TIMPeriodarr；TIMTimeBaseStructure。TIMPrescalerpsc；TIMTimeBaseStructure。TIMClockDivisionTIMCKDDIV1；TIMTimeBaseStructure。TIMCounterModeTIMCounterModeUp；TIMTimeBaseStructure。TIMRepetitionCounter0；TIMTimeBaseInit（TIM1，TIMTimeBaseStructure）；TIMClearFlag（TIM1，TIMFLAGUpdate）；中断使能TIMITConfig（TIM1，TIMITUpdate，ENABLE）；中断优先级NVIC设置NVICInitStructure。NVICIRQChannelTIM1UPIRQn；NVICInitStructure。NVICIRQChannelPreemptionPriority1；NVICInitStructure。NVICIRQChannelSubPriority0；NVICInitStructure。NVICIRQChannelCmdENABLE；NVICInit（NVICInitStructure）；TIMCmd（TIM1，ENABLE）；全局定时器初始化for（inti0；iMAXTIMER；i）｛gTimer1〔i〕0；｝｝
　　在定时器中断中对这些软件定时器进行定时值做递减操作：函数：TIM1IRQHandler，定时器1中断服务程序参数：无返回：无voidTIM1UPIRQHandler（void）TIM1中断｛uint8i；if（TIMGetITStatus（TIM1，TIMITUpdate）！RESET）检查TIM1更新中断发生与否｛各种定时间器计时for（i0；iMAXTIMER；i）定时时间递减if（gTimer1〔i〕）gTimer1〔i〕；TIMClearITPendingBit（TIM1，TIMITUpdate）；清除TIMx更新中断标志｝｝
　　我们在各个定时任务中给这些软件定时器赋予定时值，这些定时值递减到0则该任务会被触发执行，比如：voidTaskLed（void）｛等待定时时间if（LedTimer）return；LedTimer1TIMER1SEC；LED任务主体LedToggle（）；｝voidTaskGetTemperature（void）｛等待定时时间if（GetTemperatureTimer）return；GetTemperatureTimer2TIMER1SEC；温度采集任务主体GetTemperature（）；｝voidTaskSendToLcd（void）｛等待定时时间if（SendToLcdTimer）return；SendToLcdTimer2TIMER1SEC；温度显示任务主体LcdDisplay（）；｝
　　如此一来，每过1、2、4秒则分别触发LED翻转任务、温度采集任务、温度显示任务。
　　这里配置的最小定时单位为1秒，当然根据实际需要进行配置（定时器初始化），定时器初始化可以放在系统统一初始化函数里：函数：SysInit，系统上电初始化参数：说明：返回：voidSysInit（void）｛CpuInit（）；配置系统信息函数SysTickInit（）；系统滴答定时器初始化函数UsartInit（115200）；串口初始化函数，波特率115200TIM1Init（20001，360001）；定时周期1sLedInit（）；Led初始化TemperatureInit（）；温度传感器初始化LcdInit（）；LCD初始化｝
　　此时我们的main函数就可以设计为：intmain（void）｛上电初始化函数SysInit（）；主程序while（1）｛定时任务TaskLed（）；TaskGetTemperature（）；TaskSendToLcd（）；｝｝
　　主函数主要是进行系统上电的一些初始化操作，接着是调用各定时任务函数。
　　本demo使用定时器1来扩展出3个软件定时器，如果TIM资源不够用，可以换用系统滴答定时器来做。如：
　　其中，时间基数可以根据实际需要进行调整。2、实践（代入法）
　　套用以上模板，分享我的一个实例：
　　需要思考及注意的问题是给每个任务的定时值设置多大合适？这也是一些朋友有疑问的，这只能是自己对自己的任务做考虑，具体情况具体分析，给经验值、调试调整。就如同常常有人问定义多大的数组合适？在使用RTOS时每个线程的线程栈大小设置多大合适、优先级设置为多少合适？这些都是需要我们自己进行思考的。有模板轮子套用是好事，但有些问题不能单单依靠模板，否则有可能把自己给套进去。
　　以上是以STM32为例的，其它单片机也是可以用这样子的思想的，包括51单片机。
　　面对文首提到的面试问题，若是可以提到使用软件定时器来处理，进一步能清楚地表达出来，再进一步能写出一些伪代码，那这场面试多半是稳了。
　　不仅仅是为了面试，本文的方法是很经典的，小编曾经接触的产品项目中就有用到，很实用，值得学习掌握。方法掌握多了，实际应用的时候想用屠龙刀还是倚天剑根据实际情况选择使用即可。
　　以上就是本次的分享，如有错误，欢迎指出，谢谢。