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    為什么要求嵌入式人員要對代碼了解

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式教程
    • 時間:2020-08-24 14:51

    在中國,嵌入式編程的朋友很少是正兒八經從計算機專業畢業的,都是從自動控制啊,電子相關的專業畢業的。這些童鞋們,實踐經驗雄厚,但是理論知識缺乏;計算機專業畢業的童鞋很大一部分去弄網游、網頁這些獨立于操作系統的更高層的應用了。

    也不太愿意從事嵌入式行業,畢竟這條路不好走。他們理論知識雄厚,但缺乏電路等相關的知識,在嵌入式里學習需要再學習一些具體的知識,比較難走。

    能從PC機器編程去看嵌入式問題,那是第一步;學會用嵌入式編程思想,那是第二步;用PC的思想和嵌入式的思想結合在一起,應用于實際的項目,那是第三步。很多朋友都是從PC編程轉向嵌入式編程的。在中國,嵌入式編程的朋友很少是正兒八經從計算機專業畢業的,都是從自動控制啊,電子相關的專業畢業的。

    這些童鞋們,實踐經驗雄厚,但是理論知識缺乏;計算機專業畢業的童鞋很大一部分去弄網游、網頁這些獨立于操作系統的更高層的應用了。也不太愿意從事嵌入式行業,畢竟這條路不好走。他們理論知識雄厚,但缺乏電路等相關的知識,在嵌入式里學習需要再學習一些具體的知識,比較難走。

    雖然沒有做過產業調查,但從我所見和所招聘人員,從事嵌入式行業的工程師,要么缺乏理論知識,要么缺乏實踐經驗。很少兩者兼備的。究其原因,還是中國的大學教育的問題。這里不探討這個問題,避免口水戰。我想列出我實踐中的幾個例子。引起大家在嵌入式中做項目時對一些問題的關注。

    第一個問題:

    同事在uC/OS-II下開發一個串口的驅動程序,驅動和接口在測試中均未發現問題。應用中開發了個通訊程序,串口驅動提供了一個查詢驅動緩沖區字符的函數:GetRxBuffCharNum()。 高層需要接受一定數量的字符以后才能對包做解析。一個同事撰寫的代碼,用偽代碼表示如下:

    bExit = FALSE;

    do { if (GetRxBuffCharNum() >= 30) bExit = ReadRxBuff(buff, GetRxBuffCharNum());

    }

    while (!bExit);

    這段代碼判斷當前緩沖區中超過30個字符,就將緩沖區中全部字符讀到緩沖區中,直到讀取成功為止。邏輯清楚,思路也清楚。但這段代碼是不能正常工作。如果是在PC機上,定然是沒有任何問題,工作的異常正常。但在嵌入式里真的是不得而知了。同事很郁悶,不知道為什么。來請我解決問題,當時我看到代碼,就問了他,GetRxBuffCharNum()是怎么實現的?打開一看:

    unsigned GetRxBuffCharNum(void)

    {

    cpu_register reg;

    unsigned num;

    reg = interrupt_disable();

    num = gRxBuffCharNum;

    interrupt_enable(reg);

    return (num);

    }

    很明顯,由于在循環中,interruput_disable()和interrupt_enable()之間是個全局臨界區域,保證gRxBufCharNum的完整性。但是,由于在外層的do { } while() 循環中,CPU頻繁的關閉中斷,打開中斷,這個時間非常的短。實際上CPU可能不能正常的響應UART的中斷。

    當然這和uart的波特率、硬件緩沖區的大小還有CPU的速度都有關系。我們使用的波特率非常高,大約有3Mbps。uart起始信號和停止信號占一個比特位。一個字節需要消耗10個周期。3Mbps的波特率大約需要3.3us傳輸一個字節。3.3us能執行多少個CPU指令呢?100MHz的ARM,大約能執行150條指令左右。結果關閉中斷的時間是多長呢?一般ARM關閉中斷都需要4條以上的指令,打開又有4條以上的指令。接收uart中斷的代碼實際上是不止20條指令的。所以,這樣下來,就有可能出現丟失通信數據的Bug,體現在系統層面上,就是通信不穩定。

    修改這段代碼其實很簡單,最簡單的辦法是從高層修改。即:

    bExit = FALSE;

    do { DelayUs(20);

    //延時 20us,一般采用空循環指令實現

    num = GetRxBuffCharNum();

    if (num >= 30) bExit = ReadRxBuff(buff, num);

    }

    while (!bExit);

    這樣,讓CPU有時間去執行中斷的代碼,從而避免了頻繁關閉中斷造成的中斷代碼執行不及時,產生的信息丟失。在嵌入式系統里,大部分的RTOS應用都是不帶串口驅動。自己設計代碼時,沒有充分考慮代碼與內核的結合。造成代碼深層次的問題。RTOS之所以稱為RTOS,就是因為對事件的快速響應;事件快速的響應依賴于CPU對中斷的響應速度。驅動在Linux這種系統中都是與內核高度整合,一起運行在內核態。RTOS雖然不能抄襲linux這種結構,但有一定的借鑒意義。

    最后,達內嵌入式培訓機構提醒每一個it愛好者:如果你想要在短時間內快速入門,順利掌握一門技術,建議還是認真學習視頻。多練習,多動手。

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