我是PC机底层编程转过来的，曾经从来没触摸过单片机，五个月前学习AVR，在这里学到许多东西。但也意识到电子工程师们的硬件编程思维与PC机底层编程思维上的许多不同，引发了一些考虑。我说一说，供咱们参阅，只为学习，无意争辩。
我第一次看到教程里Delay（）函数的代码时我吓了一跳，居然让单片机空转以完结和外界同步，这怎样或许？
试想，假如PC机CPU空转一秒，那么音乐会断一秒、画面会中止一秒、下载文件会断一秒，这怎样可行？
我看到许多单片机程序，它们的单片机99.9%的作业时刻都在打空转，99.9%咱们或许感到有些骇人听闻，那就让咱们算一算：
已内部8M频的AVR单片机来说，单指令周期仅为1/8 = 0.125us，那一毫秒能够履行多少个单周期指令？ 1%0.125*1000 = 8000个
而我看到论坛里下到的绝大多数程序，两个延时函数之间代码的履行时刻要远远小于8000个指令周期。
说实话，许多16K以上的程序，把一切延时函数去掉，总体能履行几毫秒就不错了。
换句话说，我说单片机的利用率小于0.01%仍是口下留情了。
要说怎样处理问题，就要先找到问题，我问问咱们，程序中，咱们为什么延时？
原因许多，或许是外设速度太慢，也或许是为了躲过人眼视觉逗留时刻，等等。
总归便是与外界不同步，而咱们想要同步。
所以说这些延时应该是很有道理的，我不否定这一点，但问题的要害这些延时空转，咱们为什么不能把这些时刻收回起来做一些其他事呢？
试想，假如把这99.9%的时刻收回，那能够一笔适当巨大的资源。
有许多人有些特别办法收回过这些空转时刻，比方说在延时函数中做点事。
但这些往往都不通用，下面我说一些我的两种办法：
1、前后台形式下延不时刻收回的办法：
前后台形式便是咱们最常用的主程序大循环 + 中止的形式。
首要处理外设太慢问题，像串口、键盘、LCD、SD卡等IO，这些收发能够树立外部缓冲区。比方串口收发在中止中完结保存到缓冲区，而主程序操作缓冲区而不直接操作串口，这现已看到许多人这样用了。但像矩阵键盘的缓冲区，我很少看到有人这么用，在中止中接纳按键信息保存到缓冲区。
还有像LCD，咱们一个个往显存中写数据是很糟蹋的，也应该树立缓冲，一致处理。
树立缓冲区这类方法中心有一些技能难点，比方像串口接纳，无法判别对发是否悉数发完，怎样办？能够建立守时，假如一个字节接纳之后1ms之内没收到下一个，则以为接纳结束。这仅仅一个思维，详细运用咱们把握。
或许有人会说，除了外设太慢，还有像视觉逗留的问题怎样处理，总不能让流水灯快到人眼都看不清吧。
这就我下面要说的问题，这些延时的时刻怎样收回？便是悉数放到守时中止中！
或许又有些人会说，书里、教程都说了，中止处理东西的时刻要尽量短，你这样整个中止有太多判别、很长，时刻很长，这不可。
这是一种教条的思维，把书读死了。能够在中止中这样处理，比方：
void (*Task)(void);
ISR
{
(*Task)(void);
}
中止里用的内容经过函数指针来调用，这样能够在主程序根据需求时恣意改动要履行的使命，还能够改使命的周期。所用的判别都是在主程序需中履行，然后改动指针的指向，来确认中止中下一步的使命。
这样，在前后台体系中主程序将使命分配完，还有许多余力处理许多事。
比方有许多个键盘、LED点阵、数码管等，它们都需求实时呼应，很容形成编程困难、呼应愚钝，其实只要把延时的时刻收回，处理这些就十分沉着了。
或许还有人会说，有些项目用不了这么严苛的时刻，你收回的时刻用不了，要那么多干嘛？
其实这时，你就能够用死循环扫描事情，能够实时呼应。你的体系跟本来空循环延时比，实时性要高了不知多少倍。
2、变异的协作式内核
先说说嵌入式操作体系的内核，简略的说，它便是个使命调度器，让多个使命在同一个CPU上一同履行，所谓一同也是相对的，无非就第一个使命履行几毫秒、第二个使命在履行几毫秒。。。表面看起来便是一同履行。
至于可掠夺式内核和协作式内核的差异，咱们能够百度一下。
说道能在单片机上用的嵌入式操作体系，咱们会说出一些如uCosII、FreeOS等操作体系。
还有许多人对这些操作体系十分抵抗、十分对立，他们的理由是什么？
1、这些操作体系占用许多RAM、ROM
2、这些实时操作体系所谓的实时是相对非实时操作体系的，跟裸机比实践上是慢了
这些理由不是没道理，由于这些商用操作体系都是可掠夺式内核，它们的原则是确保最高优先级使命在可确认的时刻内呼应。
它们的有长处是使命切换时刻是确认的，不会随使命的多少而改动。
有了这些确认性，让它们在商用产品大放光荣。由于其时刻安稳性。
但它们的缺陷也很明显，中止级节拍糟蹋许多时刻。使命间一同调用时引发同步问题而引进许多如信号量、邮箱等机制糟蹋许多RAM、ROM。
综上，可掠夺式内核安稳可定量，在越高档的单片机上越有优势，在8位机上可用，但需求许多裁剪，并不一定适宜。
而协作式内核的中心思维是什么？它不像掠夺式内核确保最高档使命速度最快，而是确保一切使命的平均速度最快！
正如我前面的说法，我接连两个延时函数之间的代码很难超越1ms，乃至很难超越100us，咱们能够将其疏忽。这样10个使命，第一个履行完自动抛弃单片机控制权，交给第二个使命，第二个使命履行完自动抛弃控制权，交给第三个使命。10个使命之间无空隙，每一个使命需求延不时，就自动抛弃控制权。
根据这种思维，咱们的就达到了收回空转延时的意图，并且应为每个使命是履行完后自动抛弃，所以不存在掠夺式内核的同步问题，根本不需求邮箱、信号量等机制，对RAM、ROM的要求就十分低了。
这样来看，协作式内核十分合适8位机。但或许有太多嵌入式体系的书中对掠夺式内核不分场合的认可，形成许多人误解。并且uCos等体系的威望，也让许多RTOS作者争相仿效，没用对8位机的场合做合理剖析。
商用体系中没有协作式内核，而民用的，还少有优异的协作式内核，都是根据传统节拍。
传统协作式内核需求守时中止为时钟基准，也会间歇性打断使命，形成不必要的丢失，这并不是咱们想要的。
咱们其实能够仅仅是让守时器以大分频系数开着， 而不给其发生中止的时机。当使命即将抛弃运用权时，读取守时器，作为时钟基准，然后清零。
做法一句两句说不清，而作用是什么？能够做到使命是以不受搅扰，与裸机相同的作业状况，这是传统协作式内核做不到的，而仅当它需求延时了，才抛弃运用权，将延时的时刻给其它使命。这正契合我全文的意图 — 收回空转延不时刻
这样的内核体积会十分小，运转方法与裸机无异，仅仅是把空转延不时刻干些其它事。对运用者还没什么要求，不想以往体系那么杂乱。
惋惜市面上并没有根据这种方法的内核，我现已写了一个，十分精简，运转安稳。但作为一个想运用实践的内核，还需求查验。我最终检查一下后，过几天拿出来咱们一同共享。
PS：好了，我上面两种方法，均为原创。期望能对咱们有协助~ 第二种中介绍的变异协作式内核思维很简略，有爱好能够自己写一个，我过几天会把我的发上来。
