【FreeRTOS】-01单片机系统基础软件架构

1、单片机系统基础软件架构

在单片机编程中，裸机系统和多任务系统是两种最基础的软件架构模式，此外还有一些结合两者特点的中间形态或经典变种。

2、裸机系统（Bare Metal System）

裸机系统是指不运行操作系统，直接在硬件上编写程序的架构，程序裸机通过主循环或中断协作完成。
核心特点：

• 结构简单：通常由“主循环+中断服务程序”组成，无任务调度器。
• 资源占用低：无需为操作系统分配内存资源。
• 实时性可控：程序执行路径固定。
• 开发门槛低：无需涉及操作系统。

典型实现方式：
1、轮询系统

• 在裸机编程的时候，先初始化好相关的硬件，然后让主程序在主循环中不断循环，顺序做各种事情。
  2、前后台系统
• 在轮询系统的基础上加入了中断，外部事件的响应在中断中完成，事件的处理还是在轮询系统中完成。
• 前台：中断服务程序（外部中断、定时器等），一般只用来置起事件触发标志位。
• 后台：主循环（各项任务处理）

3、多任务系统

多任务系统基于实时操作系统或轻量化内核，将程序拆分为多个独立任务，由内核负责调度和资源管理。
相比于前后台系统，多任务系统的事件响应也是在中断中完成的，但是事件的处理是在任务中。
核心特点：

• 任务独立：每个任务都有自己的栈空间和执行逻辑。
• 抢占式调度：每个任务都存在优先级，调度器会根据任务优先级（静态或动态）决定执行顺序。
• 同步与通信：任务之间可以通过信号量、消息队列、共享内存、互斥锁等解决竞争。
• 可维护性强：功能模块化，便于维护和扩展。

4、软件框架图

想知道这几种系统框架的图该怎么画，但一直无从下手。