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标题: 单片机STM32有什么保举的裸机编程架构_stm32裸机多使命程序架构 [打印本页]

作者: 嚴華 时间: 2024-8-11 14:47
标题: 单片机STM32有什么保举的裸机编程架构_stm32裸机多使命程序架构
先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，现在阿里P7
深知大多数程序员，想要提升技能，每每是本身摸索成长，但本身不成体系的自学结果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！
因此网络整理了一份《2024年最新Golang全套学习资料》，初志也很简单，就是盼望可以或许帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋侪。

既有得当小白学习的零基础资料，也有得当3年以上经验的小同伴深入学习提升的进阶课程，涵盖了95%以上Go语言开发知识点，真正体系化！
由于文件比力多，这里只是将部分目次截图出来，全套包罗大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、大纲门路、讲授视频，而且后续会持续更新
如果你必要这些资料，可以添加V获取：vip1024b （备注go）

正文

还有一个我也要保举一下，是近来发现的，算得上是真正的裸机架构，叫microLite，
他有个公众号microlite裸机体系，有个简介，我摘在下面你看一下就知道多么强大了，

内核调治子体系。microLite所谓的内核即软件定时器，主要为应用层的使命提供调治（以及其他定时场景的应用，如变量自增等）。软件定时器组件API接口设计简便，使用方便机动。
文件体系。microLite设计了精简的假造文件体系Vfs，接纳fatfs文件体系模块。假造文件体系Vfs将fatfs文件体系抽象为同一的API接口进行访问,极大的简化了开发流程。支持日志存储组件、多路并发循环文件记录组件。
网络子体系。microLite以lwip协议栈为基础，实现了一组极简版udp socket裸机API接口。别的microLite还提供了一些应用协议，如nctp、mqtt、telnet、tftp、sntp等。支持UART、CAN通信组件。
启动引导子体系。microLite的启动引导Bootloader支持RS232、TCPIP、CAN三种通信方式进行更新程序，其中TCPIP和CAN支持多站点组网。PC端操纵界面简便易用。
CPU库和驱动子体系。microLite支持的 CPU IP 核架构，当前主要支持 ARM Cortex 3/4。驱动包罗BSP和硬件抽象等。
轻量级lua脚本引擎。lua脚本语言接口创建在其他子体系API接口之上。主要用于配置、硬件测试等场合。

这个公众号大概是刚弄不久现在文章不算多，不过你可以看一看思路
他那bootloader还拍个视频我觉得挺牛逼的
还有一个叫傻孩子的叫裸机思维的公众号有介绍状态机，写的挺详细的，尽管我还没用上不过你可以研究一下。内里有挺多介绍其他方面挺细的

起首，优先使用操纵体系，这个和代码量，工程复杂度没有关系，用操纵体系能很好的切割代码，而且安全可靠，如果用rtthread的话，许多组建都不必要本身移植，
裸机的话，只管把硬件和软件分割开来，只管模块化，降低耦合性。
架构啥的，能用中断就不用poll，能异步就差别步，再就是一个函数只管不要高出100行。高出了就分割，切成多个函数，封装起来

作者：DaLin
链接：https://www.zhihu.com/question/438340661/answer/2448238096
来源：知乎
著作权归作者所有。贸易转载请联系作者得到授权，非贸易转载请注明出处。
（2022-5-20）近来在做单片机的软件架构，整改了多个版本，这里放一个初版本的软件架构图吧，仅供参考

体系软件架构-v0.1

我也来自我介绍一下本身写的一个体系吧，源代码的解释照旧挺详细的
GitHub - DaLinYYY/LinRTOS: 之前写的一个简易RTOS体系，基于MDK平台，工程自动适配Cortex M0/M3/M4github.com/DaLinYYY/LinRTOS

Pandas/LinRTOSgitee.com/daliny/lin-rtos

本项目为2021年本身从零到一写出来的简易RTOS体系，目标是为了能更加深入的学习RTOS体系及底层运行的逻辑，项目定名为"LinRTOS",为什么会取这个名字呢？
LinRTOS开发基于MDK平台，现在工程工程自动适配Cortex M0/M3/M4，通过软件验证过所有的功能模块均正常工作
参考阐明

写该体系主要参考的有两个着名的RTOS框架：为FreeRTOS和RT-Thread，FreeRTOS从远源码角度进行学习的，RT-Thread从Api的定名及体系框架结构上进行了一定借鉴。
这里想对国内的RT-Thread做界说阐明，都知道老牌FreeRTOS是免费贸易使用，其实RT-Thread也是可免费贸易使用，只是RT-Thread有扩展的增值服务才必要进行收费，RT-Thread相对FreeRTOS来说有一个很好的有点，就是有大量的官方中文文档可以进行学习和参考。

github master代码仓上你能看到的都是开源、免费的，可以免费商用

LinRTOS定名

函数定名规则主要参照FreeRTOS:
变量名

界说变量的时间每每会把变量的类型当作前缀加在变量上，如许的利益是让用户一看到这个变量就知道该变量的类型：

c : char 型变量.
s : short 型变量.
l : long型变量.
x : portBASE_TYPE类型变量,数据结构，使命句柄，队列句柄等界说的变量名.
u : 无符号型的前面.
p : 指针变量的前面.

例：当我们界说一个无符号的 char 型变量的时间会加一个 uc 前缀，当界说一个char 型的指针变量的时间会有一个 pc 前缀。
函数名

函数名包罗了函数返回值的类型、函数所在的文件名和函数的功能，如果是私有的函数则会加一个 prv（private）的前缀。
在函数名中加入了函数所在的文件名，这大大的帮助了用户提高探求函数界说的服从和相识函数作用的目标，具体的举比方下：

vTaskPrioritySet()函数的返回值为 void 型，在 task.c这个文件中界说。
xQueueReceive()函数的返回值为 portBASE_TYPE 型，在 queue.c 这个文件中界说。
vSemaphoreCreateBinary()函数的返回值为 void 型，在 semphr.h 这个文件中界说。

LinRTOS体系框架

这里称体系架构其实也不是很合理的，由于LinRTOS只提供了在ARM的架构之上的内核层面的使命调治和消息处理和对硬件进行一定的抽象，内核层上面的组件框架和在上层的业务逻辑层是没有去实现的。
虽然现在只实现了内核层部分，想要这个体系更加的美满，还必要添加部分必要的组件和安全的框架进去，这里先给本身埋一个坑吧，后面有机会在来进行进一步的美满。

LinRTOS Kernel

工程文件结构

Kernel框架

对RTOS来说，使命调治是最焦点的东西，这内里涉及到优先级调治算法，调治逻辑，及体系运行在硬件平台的一些基础知识点，上面说的所有的东西都是在Task.c和Task.h中来实现的。所以，Task也是RTOS中最重要的文件之一。
LinRTOS Config：整个体系的配置文件，可以配置必要使用那些RTOS资源，优先级的个数等。
Task: RTOS最焦点的模块，负责具体的使命调治的实现。
Event：事假焦点文件，提供给各种类型的消息，信号公用的模块。

Sem: 信号量：可用于使命的同步和计数，提供增编削查功能。
Mutex: 互斥信号量，用于使命的同步，具有互斥属性（用了来防止优先级翻转题目），提供增编削查功能。
EventGroup: 变乱标志组，用了多使命之间的同步，和信号量差别的是，可以实现一对多，多对多的同步。即一个使命可以等待多个变乱的发生：可以是恣意一个变乱发生时叫醒使命进行变乱处理；也可以是几个变乱都发生后才叫醒使命进行变乱处理。同样，也可以是多个使命同步多个变乱。
Mailbox: 邮箱通讯，同于使命间数据信息传输，提供增编削查功能。

Scheduler: 操纵硬件相干的使命中断，为使命的切换提供入口。
Mempool：为使命分配空间资源的管理文件。
List：提供最基础的双向通用列表，可以进行增编削查。
Bitmap: 优先级调治算法的数组遍历映射文件。
Timer：给真个RTOS计数的模块。

裸机还真没考虑过什么架构，就像楼上说的main内里while到底。
说到底应该照旧对rtos不太相识导致的死机吧。
先查下是整个板子死机照旧某几个线程死了。
额外开个优先级最高的线程，隔断1秒print一些调试信息。在死机时查查print信息是否还有在输出，可以确认这个线程挂了没。
如果线程全挂，重点查下每个线程的stack size是不是太小，默认值在函数嵌套比力深时是不太够用的，还有子函数是否有声明较大的局部变量，别的查查野指针之类的题目。
如果最高优先级线程在世，查查是否信号量互锁的题目，以及多线程之间的协作设计有误。
遇到题目必要先查出原因而不是躲避，就算逃到裸机也会遇到其它题目标。
F4这么好的性能不上rtos可惜了，裸机编程折腾死你

作者：追风筝的人
链接：https://www.zhihu.com/question/438340661/answer/2443068345
来源：知乎
著作权归作者所有。贸易转载请联系作者得到授权，非贸易转载请注明出处。
可以参考我的开源项目：基于循环时间的跨平台多使命管理体系（可用于MCS51，STM32等单片机）

1. 简介

1.1 体系简介

基于循环时间的跨平台使命管理体系（可用于MCS51，STM32等单片机）
1.2 文件目次阐明

TaskManager_c：c语言实现的使命管理体系
TaskManager_cpp：c++实现的使命管理体系
Demo：提供多种示例，涵盖电脑模拟器（MSVC），STM32，8081等多种运行环境

2. 用法（C语言版）

2.1 API用法

体系配置（TaskManager_config.h）：

MAX_TASK_NUM：最大使命数量，默认为10个，根据本身的必要修改
SYS_CYCLE_TIME：体系的循环时间（单位为ms），默认为 1，表示1ms 【注】在MSVC下，SYS_CYCLE_TIME 只能为1，体系循环时间为1s
编译器：现在支持的编译器为 ARM_KILL (AC5和AV6均可) 和 WIN_MSVC

API接口（TaskManager_c）：

TaskMsg：【结构体】使命信息，结构体成员为 使命函数，开始时间，周期时间，运行次数，PID使命函数：只能是无参数，无返回值的函数，不能是阻塞函数开始时间：使命开始运行的时间，START_NOW 表示立刻开始运行 周期时间：使命每周期时间运行一次 运行次数：使命必要运行的次数，RUN_FOREVER 表示无穷次 PID：使命编号号，初始化的时间传入 PID_INIT
void TM_init()：体系初始化
uint32_t TM_add_task(TaskMsg* new_task_msg)：添加使命
void TM_kill_by_PID(uint32_t PID)：通过使命序号删除使命
void TM_kill_by_taskmsg(TaskMsg* task_msg)：通过使命信息删除使命
void TM_run(void)：运行体系

示例代码1：
#include “taskmanager.h”
#include “TaskManager_config.h”
#include “stdio.h”
// 使命1
void task1(void)
{
printf(“task1!\n”);
}
// 使命2
void task2(void)
{
printf(“task2!\n”);
}
void main(void)
{
TM_init();
// 使命1立刻启动，每2ms中运行一次，无休无止的运行
TaskMsg tasks_msg1 = { task1,START_NOW,2,RUN_FOREVER,0 };
TM_add_task(&tasks_msg1);
// 使命2在1ms之后启动，每4ms运行一次，运行5次自动结束
TaskMsg tasks_msg2 = { task2,1,4,5,0 };
TM_add_task(&tasks_msg2);
while (1)
{
// 使命管理器启动
TM_run();
}
}
示例代码2 [Demo/MSVC/c_language]
#include “…/TaskManager/taskmanager.h”
#include “…/TaskManager/TaskManager_config.h”
#include “stdio.h”
void task0(void)
{
static i = 1;
printf_s(“\n%d:”, i);
i++;
}
void task1(void)
{
printf_s(“task1!”);
}
void task2(void)
{
printf_s(“task2!”);
}
void main(void)
{
TM_init(1);
TaskMsg tasks_msg0 = { task0,START_NOW,1,RUN_FOREVER,0 };
int PID0 = TM_add_task(&tasks_msg0);
TaskMsg tasks_msg1 = { task1,START_NOW,2,RUN_FOREVER,0 };
int PID1 = TM_add_task(&tasks_msg1);
TaskMsg tasks_msg2 = { task2,START_NOW,4,RUN_FOREVER,0 };
int PID2 = TM_add_task(&tasks_msg2);
while (1)
{
TM_run();
if (get_systime() > 10)
tasks_msg1.period = 1;
if (get_systime() > 20)
TM_kill_by_PID(PID1);
if (get_systime() > 30)
TM_kill_by_taskmsg(&tasks_msg2);
if (get_systime() > 40)
return;
}
}
网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到题目时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。
必要这份体系化的资料的朋侪，可以添加V获取：vip1024b （备注Go）

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e() > 20)
TM_kill_by_PID(PID1);
if (get_systime() > 30)
TM_kill_by_taskmsg(&tasks_msg2);
if (get_systime() > 40)
return;
}
}
网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到题目时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。
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[外链图片转存中…(img-sdx81i2J-1713201601579)]
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