來(lái)源 | 果果小師弟

在看別人單片機(jī)程序時(shí)，你也許是奔潰的，因?yàn)槿肿兞繚M(mǎn)天飛，不知道哪個(gè)在哪用了，哪個(gè)表示什么，而且編寫(xiě)極其不規(guī)范。自己寫(xiě)單片機(jī)程序時(shí)，也許你也是奔潰的?？偢杏X(jué)重新開(kāi)啟一個(gè)項(xiàng)目，之前的寫(xiě)過(guò)相似的代碼也無(wú)法使用，得重新敲，代碼重用度不高，編程效率低下，代碼無(wú)法積累。而且感覺(jué)寫(xiě)這個(gè)代碼沒(méi)有思想，沒(méi)有靈魂，沒(méi)有框架，只是一個(gè)一個(gè)功能代碼的堆砌，很空泛。

那么這個(gè)時(shí)候，你也許應(yīng)該在單片機(jī)中引入面向?qū)ο?/a>的思想了，使代碼更規(guī)范。

一、單片機(jī)程序框架

1、輪流執(zhí)行

int main (void)
{
while(1)
{
sing();
dance();
play();
}
}
函數(shù)sing執(zhí)行的時(shí)間比較長(zhǎng)的話，函數(shù)dance就不能很快的被執(zhí)行。任何一個(gè)函數(shù)死掉的話就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。

2、前后臺(tái)

在使用 51、AVR、STM32 單片機(jī)裸機(jī)的時(shí)候一般都是在main函數(shù)里面用while(1)做一個(gè)大循環(huán)來(lái)完成所有的處理，即應(yīng)用程序是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成所需的處理。有時(shí)候我們也需要中斷中完成一些處理。相對(duì)于多任務(wù)系統(tǒng)而言，這個(gè)就是單任務(wù)系統(tǒng)，也稱(chēng)作前后臺(tái)系統(tǒng)，中斷服務(wù)函數(shù)作為前臺(tái)程序，大循環(huán)while(1)作為后臺(tái)程序。

對(duì)應(yīng)的編程代碼大概是這樣的:

void EXTI_IRQHandler()
{
flag = 1;
}
int main (void)
{
while(1)
{
if (flag = 1)
{
do_something();
flag = 0;
}
}
}
有什么問(wèn)題？

前后臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性差，前后臺(tái)系統(tǒng)各個(gè)任務(wù)(應(yīng)用程序)都是排隊(duì)等著輪流執(zhí)行，不管你這個(gè)程序現(xiàn)在有多緊急，沒(méi)輪到你就只能等著！相當(dāng)于所有任務(wù)(應(yīng)用程序)的優(yōu)先級(jí)都是一樣的。但是前后臺(tái)系統(tǒng)簡(jiǎn)單啊，資源消耗也少啊！在稍微大一點(diǎn)的嵌入式應(yīng)用中前后臺(tái)系統(tǒng)就明顯力不從心了。

3、多任務(wù)

void first_task()
{
while (1)
{
if(has_data())
put_data();
}
}
void second_task()
{
while (1)
{
if(get_data())
do_something();
}
}

int main(void)
{
create_task(first_task);
create_task(second_task);
start_scheduler();
}
多任務(wù)系統(tǒng)會(huì)把一個(gè)大問(wèn)題“分而治之”，把大任務(wù)劃分成很多個(gè)小問(wèn)題，逐步的把小任務(wù)解決掉，大任務(wù)也就隨之解決了，這些任務(wù)是并發(fā)處理的。注意，并不是說(shuō)同一時(shí)刻一起執(zhí)行很多個(gè)任務(wù)，而是由于每個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間很短，導(dǎo)致看起來(lái)像是同一時(shí)刻執(zhí)行了很多個(gè)任務(wù)一樣。

二、執(zhí)行的程序怎么寫(xiě)？

以按鍵為例，點(diǎn)亮一個(gè)小燈！

1.常規(guī)寫(xiě)法

int mian(void)
{
while (1)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3) == GPIO_PIN_SET)
{
printf("按鍵按下\r\n");
}
}
}

2.面向?qū)ο蟮膶?xiě)法

首先我們把每一個(gè)按鍵都看成一個(gè)對(duì)象，既然是對(duì)象就肯定有屬性和行為，比如我們定義一個(gè)學(xué)生，那么這個(gè)學(xué)生有什么屬性呢？

肯定有姓名、年齡、身高、體重對(duì)吧，這些是一些基本的屬性，我們可以用一些單獨(dú)的變量來(lái)定義它，比如：

typedef struct
{
uint8_t *name; //姓名(變量)
uint8_t age; //年齡(變量)
uint8_t height;//身高(變量)
uint8_t weight;//體重(變量)
} student_t;
但是一個(gè)學(xué)生還有很多行為對(duì)吧，它會(huì)唱歌、跳舞、打籃球、也會(huì)關(guān)注果果小師弟的公眾號(hào)對(duì)吧，于是我們就可以這樣定義：

typedef struct
{
uint8_t *name; //姓名(變量)
uint8_t age; //年齡(變量)
uint8_t height; //身高(變量)
uint8_t weight; //體重(變量)
void (*Sing_song)(void); //會(huì)唱歌(函數(shù)指針)
void (*Dance_latin)(void); //會(huì)跳舞(函數(shù)指針)
void (*Wechat_zhiguoxin)(void); //會(huì)關(guān)注果果的公眾號(hào)(函數(shù)指針)
} student_t;
好了，這里我們提到了函數(shù)指針，所以就來(lái)說(shuō)一說(shuō)函數(shù)指針。

函數(shù)指針，顧名思義它就是一個(gè)指針，只不過(guò)它是一個(gè)函數(shù)指針，所以指向的是一個(gè)函數(shù)。類(lèi)比一般的變量指針，指針變量，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)變量，只不過(guò)這個(gè)變量存放的是一個(gè)地址，在32位單片機(jī)中，任何類(lèi)型的指針變量都存放的是一個(gè)大小為4字節(jié)的地址。

重要的話說(shuō)三遍！牢記在心?。?！為什要記住函數(shù)指針，因?yàn)樵?a href="/tags/單片機(jī)" target="_blank">單片機(jī)面向?qū)ο?/a>編程中，結(jié)構(gòu)體的成員不是變量就是函數(shù)指針這兩種類(lèi)型。變量就不用說(shuō)了，函數(shù)指針理解就好。

其實(shí)函數(shù)指針可以類(lèi)比一般的變量，看下面：

int   a; < = > void Sing_song(void);
int * p; < = > void (*zhiguoxin)(void);
p=