处理时序

[文章背景]

    最近,一个前辈对代码的处理时序做出了解释,并强度程序处理时序的重要性。

对于由多个模块协同工作的嵌入式软件而言,当消息处理的顺序出现混乱时,程序就会出现异常,或者程序存在隐患。

【知识点】

MCU在嵌入式系统的广泛使用的重要原因就是其相对于MPU和通用CPU的实效性优势。 低延迟的外设中断和中断嵌套正是MCU实时性的最大保障。

先说裸奔程序,对于无OS的程序而言,MCU是单核CPU,即一个时刻只能执行一个任务/程序代码/执行,比如数据计算,与片上外设进行交互通信。

代码的执行顺序其实是由用户自己首先写好的,CPU进行取值、译码、执行即可。 对于一款嵌入式系统,产品功能的实现就是在Main函数的主循环中(while(1))中,不断地调用其他功能函数实现的。当然,少不了串口通信、网络通信、外部IO输入等不确定事件的中断处理。  在中断中及时读取网络报文、处理并回复网络通信需求,及时处理IO请求。

我的产品主要功能是通信中枢,主要涉及的是主循环和定时器中断的程序执行顺序。即程序处理放在哪里,主循环还是定时器中断。

中断响应---中断ISR与中断实时性 

        当中断产生后,中断控制器就会请求内核CPU进行中断响应,其典型的响应就是CPU运行事先准备好的中断ISR,原因如下:

1、中断ISR必须是void型的无参数传递函数---无形参无返回值

2、中断ISR由硬件外设触发,而非其他函数调用,其运行时机具有随机不确定性和硬件实时性。

3、中断ISR运行时间必须尽量短,以保证外设中断的实时性。

基于以上特点,中断ISR中需要完成以下工作

1、清中断标志,保证外设不因该中断ISR运行而丢失下一次中断,而CPU在中断退出后可以处理其他任务;

2、处理外设中断事件;为了保证中断的实时性,中断ISR程序要尽量短,不能条件等待语句甚至将死循环语句放在中断ISR。  建议:只把关键处理放在中断ISR中,其他相关的一般性工作放在主循环中执行。 如串口的接收数据放在数据接收中,组报也可以放在这里,也可以放在定时器中断、主循环中。 而通信处理可以放在主循环中。



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