高效使用單片機(jī)放棄程序中延時(shí)函數(shù)

第一次看到教程里Delay()函數(shù)的代碼時(shí)我嚇了一跳，竟然讓單片機(jī)空轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)和外界同步，這怎么可能?

試想，如果PC機(jī)CPU空轉(zhuǎn)一秒，那么音樂(lè)會(huì)斷一秒、畫(huà)面會(huì)停頓一秒、下載文件會(huì)斷一秒，這怎么可行?

我看到很多單片機(jī)程序，它們的單片機(jī)99.9%的工作時(shí)間都在打空轉(zhuǎn)，99.9%大家可能感到有些危言聳聽(tīng)，那就讓我們算一算：

已內(nèi)部8M頻的AVR單片機(jī)來(lái)說(shuō)，單指令周期僅為1/8 = 0.125us，那一毫秒可以執(zhí)行多少個(gè)單周期指令? 1%0.125*1000 = 8000個(gè)

而我看到論壇里下到的絕大多數(shù)程序，兩個(gè)延時(shí)函數(shù)之間代碼的執(zhí)行時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于8000個(gè)指令周期。

說(shuō)實(shí)話(huà)，很多16K以上的程序，把所有延時(shí)函數(shù)去掉，總體能執(zhí)行幾毫秒就不錯(cuò)了。

換句話(huà)說(shuō)，我說(shuō)單片機(jī)的利用率小于0.01%還是口下留情了。

要說(shuō)怎么解決問(wèn)題，就要先找到問(wèn)題，我問(wèn)問(wèn)大家，程序中，我們?yōu)槭裁囱訒r(shí)?

原因很多，可能是外設(shè)速度太慢，也可能是為了躲過(guò)人眼視覺(jué)停留時(shí)間，等等。

總之就是與外界不同步，而我們想要同步。

所以說(shuō)這些延時(shí)應(yīng)該是很有道理的，我不否定這一點(diǎn)，但問(wèn)題的關(guān)鍵這些延時(shí)空轉(zhuǎn)，我們?yōu)槭裁床荒馨堰@些時(shí)間回收起來(lái)做一些別的事呢?

試想，如果把這99.9%的時(shí)間回收，那可以一筆相當(dāng)巨大的資源。

有很多人有些特殊方法回收過(guò)這些空轉(zhuǎn)時(shí)間，比如說(shuō)在延時(shí)函數(shù)中做點(diǎn)事。

但這些往往都不通用，下面我說(shuō)一些我的兩種方法：

1、前后臺(tái)模式下延時(shí)時(shí)間回收的方法：

前后臺(tái)模式就是大家最常用的主程序大循環(huán) + 中斷的模式。

首先解決外設(shè)太慢問(wèn)題，像串口、鍵盤(pán)、LCD、SD卡等IO，這些收發(fā)可以建立外部緩沖區(qū)。比如串口收發(fā)在中斷中完成保存到緩沖區(qū)，而主程序操作緩沖區(qū)而不直接操縱串口，這已經(jīng)看到很多人這樣用了。但像矩陣鍵盤(pán)的緩沖區(qū)，我很少看到有人這么用，在中斷中接收按鍵信息保存到緩沖區(qū)。

還有像LCD，我們一個(gè)個(gè)往顯存中寫(xiě)數(shù)據(jù)是很浪費(fèi)的，也應(yīng)該建立緩沖，統(tǒng)一處理。

建立緩沖區(qū)這類(lèi)方式中間有一些技術(shù)難點(diǎn)，比如像串口接收，無(wú)法判斷對(duì)發(fā)是否全部發(fā)完，怎么辦?可以設(shè)立定時(shí)，如果一個(gè)字節(jié)接收之后1ms之內(nèi)沒(méi)收到下一個(gè)，則認(rèn)為接收完畢。這只是一個(gè)思想，具體應(yīng)用大家掌握。

可能有人會(huì)說(shuō)，除了外設(shè)太慢，還有像視覺(jué)停留的問(wèn)題怎么解決，總不能讓流水燈快到人眼都看不清吧。

這就我下面要說(shuō)的問(wèn)題，這些延時(shí)的時(shí)間怎么回收?就是全部放到定時(shí)中斷中!

可能又有些人會(huì)說(shuō)，書(shū)里、教程都說(shuō)了，中斷處理東西的時(shí)間要盡量短，你這樣整個(gè)中斷有太多判斷、很長(zhǎng)，時(shí)間很長(zhǎng)，這不行。

這是一種教條的思想，把書(shū)讀死了。可以在中斷中這樣處理，比如：

void (*Task)(void);

ISR

{

(*Task)(void);

}

中斷里用的內(nèi)容通過(guò)函數(shù)指針來(lái)調(diào)用，這樣可以在主程序根據(jù)需要時(shí)任意改變要執(zhí)行的任務(wù)，還可以改任務(wù)的周期。所用的判斷都是在主程序需中執(zhí)行，然后改變指針的指向，來(lái)確定中斷中下一步的任務(wù)。