2016年嵌入式程式設計注意事項

嵌入式程式設計最難的兩部分就是interrupt和MM(memorymanage)，這兩個東西之所以比較難是因為要用匯編或類C來寫，屬於比較低層的東西，中斷有外部中斷和內部中斷，外部中斷有兩種實現模式，硬體中斷模式和軟體中斷模式，相對來說比較簡單，屬於應用層面的，相比之下，內部中斷就要複雜得多，內部中斷主要是發生重起，匯流排出錯，溢位，校驗出錯等情況產生的，很多軟體開發人員基本上不寫對應的中斷服務程式，因為它太難了，而且一般也用不到，但是一旦發生，那就是fatalerror，因此從整個系統健壯性來考慮必須要有相應的ISR才行，這也是freescale的專家建議的，下面是關於嵌入式程式設計應該注意的一些問題。希望對學習嵌入式的大家有參考作用!

　　1、延時

嵌入式程式設計經常會涉及到硬體的操作，如ADC，開啟或者關閉一個電流源，這些都是需要時間的，因此當我們在發出這些指令的時候立即讀取暫存器的值是得不到想要的.結果的，而且你還找不出原因，有時候需要的延時還比較長，達到ms級，一般情況下us級就夠了，根據各晶片的時鐘頻率而定，不單指MCU的匯流排時鐘頻率。

　　2、變數

一般來說如果你非常明確某個變數的作用域和生命週期就應該定義相對的變數，如const，static等，這樣不容易出錯，不建議將所有變數都定義成全域性變數，這樣管理起來比較麻煩，程式一旦出錯，破壞性也比較大，函式也是如此，全域性變數和通用函式一定要申明，這樣在呼叫的時候不容易出錯，而且有些編譯器對於未申明的函式是不會報錯的，但在呼叫的時候又會發出型別隱含轉換的警告，在這裡就不舉例子了，總之這點要特別小心。

　　3、巨集定義

在程式編寫過程對於一些特定的數字應該儘量使用巨集定義，這樣做有個好處就是比較直觀，便於日後維護，要不然時間久了你看到那個數字根本就想不起它代表什麼意思，巨集定義並不會給程式帶來任何負擔，因為它在編譯的時候就已經全部替代了，所以儘可以廣而用之。值得一提的是巨集定義並不侷限於使用常量，它可以定義函式，因為它是直接替換，因此避免了入棧和出棧，提高了程式執行的效率，當時同時增加了程式碼量，因此一般用比較簡單的函式，它還有一個缺點是在替換的過程不檢查引數型別是否正常，從而增加了安全隱患，解決此問題的方法是使用一個稱之為inline的行內函數，它繼承了巨集定義的優點，又彌補了它的缺點，是個最佳的選擇，但是這個屬於C++的範疇，有一定的難度，在這裡也不多講，有興趣的朋友可以參考一下相關資料。

　　4、浮點運算

大多數低檔次的微控制器都是不支援浮點運算的，因此在實際使用過程中也很少用到，因此為了降低成本，一般都去掉了浮點運算模組，這就帶來了一個問題，如果萬一要用到浮點運算怎麼辦?細心的朋友可能會發現，即使不具有浮點運算的微控制器在模擬除錯過程依然可以使用floatordouble的資料型別進行計算，而且結果也很準確，這是為什麼呢?這個因為編譯器自動呼叫了庫函式來實現的，一般是通過迭代的方法，因此它的執行效率非常慢，不建議採用此方法，而通常採用的是“定點”的方法來解決這個問題，比如說一個32bit的資料，你可以假定它的低8位是小數位，然後移位計算，類似於整數運算，這種方法比較複雜，但是可以非常精確，還有一種方法就是直接放大10的N次方倍進行整數的計算，可以得出近似值，因此為了不增加不必要的麻煩，應該總是儘量避免使用浮點運算，一般情況也都是可以避免的。

　　5、watchdog

個人接觸到的最先進的watchdog機制是三重watchdog，watchdog1檢查時鐘頻率，watchdog2監視一小段程式碼，它必須在一個比較短的時間裡喂一次，一般要求在250us到650us之間喂一次，watchdog3監視一大段程式碼，要求在比較長的時間內喂一次，一般是100ms以內，三個條件必須同時滿足才行，這要求對程式碼的執行過程非常清楚，或者將導致喂狗出錯重起!

好的程式永遠都是細節決定成敗，這個必須靠平時的日積月累，程式設計是一件煩人的事情，偶爾會有那麼一點成功的喜悅，但畢竟是工作，也沒有什麼好說的，總之先學好吧，正所謂技不壓身。