占用式和非占用式程序結構分析

void refresh7()

{

static unsigned char r=0;

static unsigned char flagrgb=0; //當前需要點(diǎn)亮的顏色，0-R,1-G,2-B

static unsigned char num=0;

num++;

if(num==32)

{

num=0;

flagrgb++;

if(flagrgb==3) //說(shuō)明三種顏色都掃描完了

{

flagrgb=0; //從紅色開(kāi)始掃描

r++; //開(kāi)始掃描下一行

if(r==8) //如果發(fā)現行都掃描結束則從第行開(kāi)始掃描

r=0;

}

}

if(num

{

switch(flagrgb)

{

case 0: //掃描紅色

DPw = ~(0x01

DPr = ~vm7r[r];//送入R燈IO接口顯示

break;

case 1: //掃描綠色

DPw = ~(0x01

DPg = ~vm7g[r];

break;

case 2: //掃描藍色

DPw = ~(0x01

DPb = ~vm7b[r];

break;

}

}

else //說(shuō)明不需要點(diǎn)亮

{

DPw=0xff;

DPr=0xff;

DPg=0xff;

DPb=0xff;

}

}

現在，這個(gè)函數中沒(méi)有任何延時(shí)和循環(huán)，執行所消耗的時(shí)間是非常少的，可以很快地響應響應其它任務(wù)。

四、改造的本質(zhì)

上面我們對DYS388的掃描程序進(jìn)行了“三大改造”，分別是：1、各個(gè)行掃描的分離;2、各個(gè)顏色掃描的分離;3、延時(shí)函數的消除。

這些改造的本質(zhì)都是對原程序的分割，把一大坨程序分成多個(gè)步驟分別執行，以減小耗時(shí)，提高對外部的響應速度。

但就整個(gè)進(jìn)程的執行來(lái)看，有效代碼的比例是降低的，包括上面“三大改造”的第三點(diǎn) 延時(shí)函數的消除，看上去是消除了延時(shí)函數，提高了執行效率，但從“掃描一次整屏”這個(gè)任務(wù)來(lái)看，其執行的代碼量反而是增加的。(但并不是所有的改造都一定會(huì )使效率降低，有些改造確實(shí)可以達到“消除延時(shí)函數”的目的)

那為什么還要對其進(jìn)行改造呢，見(jiàn)下節分析。

五、非占用式程序結構的優(yōu)勢

1、非占用式程序相比于占用式程序，增加了一定的代碼，雖然會(huì )使整體效率降低，但是提高了各個(gè)任務(wù)之間的切換速度，可以對各個(gè)任務(wù)都能很快地響應。這點(diǎn)類(lèi)似于操作系統，雖然降低了效率，但是各個(gè)任務(wù)間的快速切換可以達到各個(gè)任務(wù)“并行處理”的效果，光是這點(diǎn)的好處就已經(jīng)很大了。

2、非占用式程序結構可以放進(jìn)定時(shí)器

之前寫(xiě)過(guò)一片《單片機用定時(shí)器分配任務(wù)程序結構總結》已經(jīng)發(fā)現用定時(shí)器分配任務(wù)的好處，有些簡(jiǎn)短的代碼可以直接放進(jìn)定時(shí)器里。

在改造之前的掃描程序是不適合放在定時(shí)器中斷處理程序里執行的，因為太長(cháng)，可能還沒(méi)執行完就來(lái)了下一個(gè)中斷。就算勉強執行完了，留給主進(jìn)程處理其它事情的時(shí)間也不多了。

而改為非占用式之后，可以在中斷處理程序里直接調用掃描程序，它會(huì )很快地執行完，然后有充足的時(shí)間留給其他任務(wù)。

3、非占用式程序并不是一定會(huì )降低效率。

先拿“三大改造”的第三點(diǎn)說(shuō)明，它雖然形式上消除了延時(shí)函數，但是每次調用此函數時(shí)對num變量的處理，以及有其產(chǎn)生的相關(guān)判斷語(yǔ)句，總的代碼量比原來(lái)的要多。

但是，這真的就僅僅是這樣了嗎?改造之前的函數，執行玩退出之后所有的led全是熄滅的，只有在此函數執行過(guò)程中(延時(shí)階段)才會(huì )點(diǎn)亮(傳統數碼管掃描亦是如此)。

而改造之后的函數，它的功能就是指定一下每個(gè)燈的亮滅，然后立馬退出，在執行其它任務(wù)的過(guò)程中該點(diǎn)亮的燈是在點(diǎn)亮的狀態(tài)。這樣就提高了整體的亮度，在執行其他任務(wù)的過(guò)程中，從某種意義上說(shuō)也是在執行當前任務(wù)。

這可能還不能太清楚地說(shuō)明問(wèn)題，下面我要再舉一例，傳統的按鍵掃描一般是這樣：

if(key==0) //key是某個(gè)引腳

{

delay5(1);

if(key==0) //確認按鍵已按下

{

//do something

}

}

這段代碼也是很浪費時(shí)間的，中間有個(gè)5ms延時(shí)拜拜浪費。

通過(guò)對它改造之后，結合定時(shí)器，可以幾乎完全地把這5ms時(shí)間省出來(lái)：

static unsigned char keylast; //保存上次的按鍵值

if(key==0 keylast==1) //檢測到一個(gè)下降沿

{

//do something

}

keylast=key;

結合定時(shí)器進(jìn)行改造，是真的可以把占用式函數的延時(shí)時(shí)間節省出來(lái)的。

六、非占用式程序的一般結構

非占用式程序將占用式程序分割執行，需要用到靜態(tài)變量對當前步驟進(jìn)行記憶，其一般結構如下：

邏輯變量計算就是根據任務(wù)功能構建出一個(gè)合理的邏輯結構。

對邏輯變量的響應就是對構建好的邏輯結構的結果的響應和執行。

七、結論

最近開(kāi)發(fā) DYS388 寫(xiě)了不少程序，以前在寫(xiě)程序的過(guò)程中就隱約發(fā)現了所謂占用式和非占用式程序結構的區別，程序寫(xiě)多了肯定能發(fā)現問(wèn)題，但是如果不停下來(lái)總結，而是一味的開(kāi)發(fā)，那是不會(huì )有進(jìn)步的。

組織龐大的程序需要正確的理論指導，學(xué)習很多的知識也需要進(jìn)行總結。知識點(diǎn)太多不可能學(xué)完，只有將他們提升到理論層次，將這種思維方式刻在腦子里才能靈活地運用，并從容地接受新的知識。