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2016年嵌入式編程注意事項(xiàng)
嵌入式編程最難的兩部分就是interrupt和MM(memorymanage)，這兩個(gè)東西之所以比較難是因?yàn)橐脜R編或類C來寫，屬于比較低層的東西，中斷有外部中斷和內(nèi)部中斷，外部中斷有兩種實(shí)現(xiàn)模式，硬件中斷模式和軟件中斷模式，相對(duì)來說比較簡單，屬于應(yīng)用層面的，相比之下，內(nèi)部中斷就要復(fù)雜得多，內(nèi)部中斷主要是發(fā)生重起，總線出錯(cuò)，溢出，校驗(yàn)出錯(cuò)等情況產(chǎn)生的，很多軟件開發(fā)人員基本上不寫對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序，因?yàn)樗y了，而且一般也用不到，但是一旦發(fā)生，那就是fatalerror，因此從整個(gè)系統(tǒng)健壯性來考慮必須要有相應(yīng)的ISR才行，這也是freescale的專家建議的，下面是關(guān)于嵌入式編程應(yīng)該注意的一些問題。希望對(duì)學(xué)習(xí)嵌入式的大家有參考作用!
1、延時(shí)
嵌入式編程經(jīng)常會(huì)涉及到硬件的操作，如ADC，打開或者關(guān)閉一個(gè)電流源，這些都是需要時(shí)間的，因此當(dāng)我們?cè)诎l(fā)出這些指令的時(shí)候立即讀取寄存器的值是得不到想要的結(jié)果的，而且你還找不出原因，有時(shí)候需要的延時(shí)還比較長，達(dá)到ms級(jí)，一般情況下us級(jí)就夠了，根據(jù)各芯片的時(shí)鐘頻率而定，不單指MCU的總線時(shí)鐘頻率。
2、變量
一般來說如果你非常明確某個(gè)變量的作用域和生命周期就應(yīng)該定義相對(duì)的變量，如const，static等，這樣不容易出錯(cuò)，不建議將所有變量都定義成全局變量，這樣管理起來比較麻煩，程序一旦出錯(cuò)，破壞性也比較大，函數(shù)也是如此，全局變量和通用函數(shù)一定要申明，這樣在調(diào)用的時(shí)候不容易出錯(cuò)，而且有些編譯器對(duì)于未申明的函數(shù)是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的，但在調(diào)用的時(shí)候又會(huì)發(fā)出類型隱含轉(zhuǎn)換的警告，在這里就不舉例子了，總之這點(diǎn)要特別小心。
3、宏定義
在程序編寫過程對(duì)于一些特定的數(shù)字應(yīng)該盡量使用宏定義，這樣做有個(gè)好處就是比較直觀，便于日后維護(hù)，要不然時(shí)間久了你看到那個(gè)數(shù)字根本就想不起它代表什么意思，宏定義并不會(huì)給程序帶來任何負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗诰幾g的時(shí)候就已經(jīng)全部替代了，所以盡可以廣而用之。值得一提的是宏定義并不局限于使用常量，它可以定義函數(shù)，因?yàn)樗侵苯犹鎿Q，因此避免了入棧和出棧，提高了程序執(zhí)行的效率，當(dāng)時(shí)同時(shí)增加了代碼量，因此一般用比較簡單的函數(shù)，它還有一個(gè)缺點(diǎn)是在替換的過程不檢查參數(shù)類型是否正常，從而增加了安全隱患，解決此問題的方法是使用一個(gè)稱之為inline的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，它繼承了宏定義的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn)，是個(gè)最佳的選擇，但是這個(gè)屬于C++的范疇，有一定的難度，在這里也不多講，有興趣的朋友可以參考一下相關(guān)資料。
4、浮點(diǎn)運(yùn)算
大多數(shù)低檔次的單片機(jī)都是不支持浮點(diǎn)運(yùn)算的，因此在實(shí)際使用過程中也很少用到，因此為了降低成本，一般都去掉了浮點(diǎn)運(yùn)算模塊，這就帶來了一個(gè)問題，如果萬一要用到浮點(diǎn)運(yùn)算怎么辦?細(xì)心的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使不具有浮點(diǎn)運(yùn)算的單片機(jī)在仿真調(diào)試過程依然可以使用floatordouble的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行計(jì)算，而且結(jié)果也很準(zhǔn)確，這是為什么呢?這個(gè)因?yàn)榫幾g器自動(dòng)調(diào)用了庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，一般是通過迭代的方法，因此它的執(zhí)行效率非常慢，不建議采用此方法，而通常采用的是“定點(diǎn)”的方法來解決這個(gè)問題，比如說一個(gè)32bit的數(shù)據(jù)，你可以假定它的低8位是小數(shù)位，然后移位計(jì)算，類似于整數(shù)運(yùn)算，這種方法比較復(fù)雜，但是可以非常精確，還有一種方法就是直接放大10的N次方倍進(jìn)行整數(shù)的計(jì)算，可以得出近似值，因此為了不增加不必要的麻煩，應(yīng)該總是盡量避免使用浮點(diǎn)運(yùn)算，一般情況也都是可以避免的。
5、watchdog
個(gè)人接觸到的最先進(jìn)的watchdog機(jī)制是三重watchdog，watchdog1檢查時(shí)鐘頻率，watchdog2監(jiān)視一小段代碼，它必須在一個(gè)比較短的時(shí)間里喂一次，一般要求在250us到650us之間喂一次，watchdog3監(jiān)視一大段代碼，要求在比較長的時(shí)間內(nèi)喂一次，一般是100ms以內(nèi)，三個(gè)條件必須同時(shí)滿足才行，這要求對(duì)代碼的執(zhí)行過程非常清楚，或者將導(dǎo)致喂狗出錯(cuò)重起!
好的程序永遠(yuǎn)都是細(xì)節(jié)決定成敗，這個(gè)必須靠平時(shí)的日積月累，編程是一件煩人的事情，偶爾會(huì)有那么一點(diǎn)成功的喜悅，但畢竟是工作，也沒有什么好說的，總之先學(xué)好吧，正所謂技不壓身。
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