单片机的状态机框架编写_续

之前大致写过一篇状态机比较粗糙的博文，写了：状态机的方式比较适合裸机编程，但是不够深入，这里在深入一点，起因是美敦力medtronic公开了PB560呼吸机完整设计资料，里面用到了ST10F276的芯片，就是用的状态机的思想，所以状态机的思想肯定是比较好的，不然大公司不会使用这个框架来做呼吸机啊，这可是医疗产品，质量必须过关的。整个产品都要经过医疗认证的，无论是电气、软件、结构等等。

因此中小型裸机项目，使用状态机来编程应该是毫无压力的。但是要用好，还是要好好规划一下。

状态机的使用离不开定时器，通常是使用定时中断来触发一个时间来切换状态机的状态的，比如按键，10ms就去处理一下按键处理子程序，理想情况下，10ms基本上能够轮询到这个按键子程序，但是主程序通常不止一个处理子函数啊，还有其他的程序如下面所示，那请问，10ms到了，主程序能否执行完其他的函数呢，即能否在10ms左右再次进入按键子程序？不一定，要看1、单片机的主频，2、看外部设备的处理速度，3、单片机和外部芯片的通信速度，4、单片机其他函数的数学、逻辑计算量。

1、单片机主频越高，那么相应的数学计算，逻辑运算都会提升不少。
2、与外部芯片的通信速度，这个稍稍复杂，涉及到硬件的布线，是否允许高速通信，涉及到抗干扰，高频电路等；还有涉及到通信协议，SPI（MHZ）的速度比IIC（KHZ）快上一个数量级，而且spi还有qspi，dspi等高速通信的方式，这个速度就更加快了，当然单片机的总线速度也要比较高才行，不支持高速，那么只能低速了。
3、外部芯片的处理速度，有的芯片如果处理的很慢，比如ds18b20，开启转换到转换结束，最慢700多ms，那么就干脆把两个状态使用状态机来处理，不用死等，基本上耗费的时间就是单片机对于单总线的数据访问的时间了。看datesheet，一般都是us级别的，几ms的时间肯定是通信完成的。但是尽量在2ms以内处理完毕。而有的芯片，处理速度比较快，10ms以内，那么直接等待处理完毕即可，不用再设计一个状态机了，比如ad1259模数转换芯片。但是ad7793这个芯片，是∑-Δ行模数转换芯片，那么转换时间是120ms，有点长了，可以设计一个状态机，spi通信时间基本上us级别，可以忽略。

那么再来看看按键处理程序能否10ms左右来处理了，分析后，有点悬，那么解决方案有两种：是把按键处理的时间延长一倍：20ms轮询一次；要么使用rtos的方式来处理，但是ds18b20的时序比较严格，有一个时间必须延时几us之内，那么和其他的延时就有所区别（其他的延时都是至少延时几us，这种延时适合rtos系统，多延时几us无关紧要，即便被中断了几us也可以接受）。

如果保留10ms的处理间隔时间，那么实际上，按键处理间隔时间是长于10ms，比如2ms的时候处理轮询了按键程序，定时器在12ms重新置位了按键标志位，但是main函数还没处理完其他子程序，导致按键程序可能在15ms的时候处理了。如果在长一点，23ms的时候再来处理了，那么干脆把按键的时间间隔延长到20ms算了。

其实，while(1)的大循环，本身时序性就不够准确的，没有rtos的实时性高，想想，很多商业的rtos都是硬实时rtos，实时性当然比裸机要好了。裸机本身在的一定程度上就是软实时的，对于按键来说，10-20ms其实对人来说，差别不大的，真正使用起来不会影响用户体验的，多按一段时间和少按一段时间，对于呼吸机这个产品来说都是可以接受的。

这边文章是吃饭的时候无意中想到，想深入剖析一下，把微观的部分放大，来看看单片机到底是怎么执行状态机的，如有写的不好，还望指点。

int main(int argc, char const *argv[])

{
    while(1)
    {
        ds18b20_discope();
        key_discope();
        adc_discope();
    }
    return 0;
}
void ds18b20_discope(void)
{
    switch (ds18b20的状态机的全局变量)
    {
    case 发送命令:
        发送转换命令
        赋值到等待装态
        break;
    case 等待装态:
        判断是否有超时，
        如果有超时，则：读取，计数器清零，并回到发送命令状态
        否则，do nothing
            break;
    default:
        break;
    }
}