很多STM32單片機初學(xué)者都是從裸機開始的，裸機確實也能開發(fā)出好的產(chǎn)品。但是,，作為一個嵌入式軟件工程師,，況且用的并不是51那種低端單片機，如果只會用裸機開發(fā)產(chǎn)品,，那肯定是不夠的。

　　要從裸機的思維轉(zhuǎn)變到RTOS（Real Time Operating System）的思維，其實需要一個過程,，而且開始的一段時間會很痛苦,。但過一段時間理解了一些內(nèi)容，能寫一些Demo之后,，你會發(fā)現(xiàn)其實RTOS也不難,，相關(guān)demo推薦：使用STM32CubeMx工具，寫FreeRTOS的demo程序,。

　　現(xiàn)在FreeRTOS在CubeMX工具中可以直接配置并使用,，相當(dāng)方便。

　　為什么需要RTOS

　　為什么我們需要RTOS,？就像最開始學(xué)C編程時,，老師告訴我們，指針很重要,，那時你肯定有一個大的疑問,，指針到底有什么好？心里一直犯嘀咕著：不用指針不一樣把程序編出來了,？現(xiàn)在想想看C語言沒了指針,，是不是“寸步難行”呢?；氐秸},，我們到底為什么需要RTOS？相關(guān)文章推薦：詳解選擇RTOS的要點,。一般的簡單的嵌入式設(shè)備的編程思路是下面這樣的：

　　這是最常見的一種思路,，對于簡單的系統(tǒng)當(dāng)然是夠用了，但這樣的系統(tǒng)實時性很差,。比如“事務(wù)1”如果是一個用戶輸入的檢測,，當(dāng)用戶輸入時，如果程序正在處理事務(wù)1下面的那些事務(wù),，那么這次用戶輸入將失效,，用戶的體驗是“這個按鍵不靈敏，這個機器很慢”,，而我們?nèi)绻咽聞?wù)放到中斷里去處理,，雖然改善了實時性但會導(dǎo)致另外一個問題，有可能會引發(fā)中斷丟失,，這個后果有時候比“慢一點”更加嚴(yán)重和惡劣,！又比如事務(wù)2是一個只需要1s鐘處理一次的任務(wù)，那么顯然事務(wù)2會白白浪費CPU的時間,。改進思路看到上面裸機開發(fā)的局限了嗎,？這時，我們可能需要改進我們的編程思路,，一般我們會嘗試采用“時間片”的方式,。這時候編程會變成下面的方式：

　　可以看到,，這種改進后的思路，使得事務(wù)的執(zhí)行時間得到控制,，事務(wù)只在自己的時間片到來后,，才會去執(zhí)行。但這種方式仍然不能徹底解決“實時性”的問題,，因為某個事務(wù)的時間片到來后,，也不能立即就執(zhí)行，必須等到當(dāng)前事務(wù)的時間片用完,，并且后面的事務(wù)時間片沒到來,，才有機會獲得“執(zhí)行時間”。

　　這時候我們需要繼續(xù)改進思路,，為了使得某個事務(wù)的時間片到來后能立即執(zhí)行,，我們需要在時鐘中斷里判斷完時間片后，改變程序的返回位置,，讓程序不返回到剛剛被打斷的位置,，而從最新獲得了時間片的事務(wù)處開始執(zhí)行，這樣就徹底解決了事務(wù)的實時問題,。

　　我們在這個思路上,，進行改進，我們需要在每次進入時鐘中斷前,，保存CPU的當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前事務(wù)用到的一些數(shù)據(jù),，然后我們進入時鐘中斷進行時間片處理，若發(fā)現(xiàn)有新的更緊急的事務(wù)的時間片到來了,，則我們改變中斷的返回的地址,，并在CPU中恢復(fù)這個更緊急的事務(wù)的現(xiàn)場，然后返回中斷開始執(zhí)行這個更緊急的事務(wù),。

　　使用RTOS的好處

　　上面那段話,，對于初學(xué)者來說,，可能有些不好理解,。事實上，這是因為要實現(xiàn)這個過程是有些復(fù)雜和麻煩的,，這時候我們就需要找一個操作系統(tǒng)（OS）幫我們做這些事了,，如果你能自己用代碼實現(xiàn)這個過程，事實上你就在自己寫操作系統(tǒng)了,。其實從這里也可也看出,，操作系統(tǒng)的原理其實并不那么神秘，只是一些細(xì)節(jié)你很難做好,。我們常見的RTOS基本都是這樣的一個操作系統(tǒng),，它能幫你完成這些事情,，而且是很優(yōu)雅的幫你完成！事實上,，RTOS的用處遠(yuǎn)不止幫你完成這個“事務(wù)時間片的處理”,，它還能幫你處理各種超時，進行內(nèi)存管理,，完成任務(wù)間的通信等,。

　　有了RTOS，程序的層次也更加清晰,，給系統(tǒng)添加功能也更方便,，這一切在大型項目中越發(fā)的明顯！

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