mcu由于内部资源的限制，软件设计有其特殊性，程序一般没有复杂的算法以及数据结构，代码量也不大，通常不会使用OS(OperatingSystem),因为对于一个只有若干KROM,一百多byteRAM的mcu来说，一个简单OS也会吃掉大部分的资源。
对于无os的系统，流行的设计是主程序(主循环)+（定时）中断，这种结构虽然符合自然想法，不过却有很多不利之处，首先是中断可以在主程序的任何地方发生，随意打断主程序。其次主程序与中断之间的耦合性（关联度）较大，这种做法使得主程序与中断缠绕在一起，必须仔细处理以防不测。
那么换一种思路，如果把主程序全部放入（定时）中断中会怎么样？这么做至少可以立即看到几个好处:系统可以处于低功耗的休眠状态，将由中断唤醒进入主程序;如果程序跑飞，则中断可以拉回；没有了主从之分（其他中断另计），程序易于模块化。
(题外话：这种方法就不会有何处喂狗的说法，也没有中断是否应该尽可能的简短的争论了)
为了把主程序全部放入（定时）中断中，必须把程序化分成一个个的模块，即任务，每个任务完成一个特定的功能，例如扫描键盘并检测按键。设定一个合理的时基(tick),例如5,10或20ms,每次定时中断，把所有任务执行一遍，为减少复杂性，一般不做动态调度（最多使用固定数组以简化设计，做动态调度就接近os了），这实际上是一种无优先级时间片轮循的变种。来看看主程序的构成：
voidmain()
{
….//Initialize
while(true){
IDLE；//sleep
}
}
这里的IDLE是一条sleep指令，让mcu进入低功耗模式。中断程序的构成
voidTimer_Interrupt()
{
SetTimer();
ResetStack();
Enable_Timer_Interrupt;
….
进入中断后，首先重置Timer,这主要针对8051,8051自动重装分频器只有8-bit,难以做到长时间定时；复位stack，即把stack指针赋值为栈顶或栈底（对于pic，TIDSP等使用循环栈的mcu来说，则无此必要），用以表示与过去决裂，而且不准备返回到中断点，保证不会保留程序在跑飞时stack中的遗体。Enable_Timer_Interrupt也主要是针对8051。8051由于中断控制较弱，只有两级中断优先级，而且使用了如果中断程序不用reti返回，则不能响应同级中断这种偷懒方法，所以对于8051,必须调用一次reti来开放中断：
_Enable_Timer_Interrupt:
acall_reti
_reti:reti
下面就是任务的执行了，这里有几种方法。第一种是采用固定顺序，由于mcu程序复杂度不高，多数情况下可以采用这种方法：
…
Enable_Timer_Interrupt;
ProcessKey();
RunTask2();
…
RunTaskN();
while(1)IDLE；
可以看到中断把所有任务调用一遍，至于任务是否需要运行，由程序员自己控制。另一种做法是通过函数指针数组：
#defineCountOfArray(x)(sizeof(x)/sizeof(x[0]))
typedefvoid(*FUNCTIONPTR)();
constFUNCTIONPTR[]tasks={
ProcessKey,
RunTask2，
…
RunTaskN
};
voidTimer_Interrupt()
{
SetTimer();
ResetStack();
Enable_Timer_Interrupt;
for(i=0;i<CountOfArray(tasks),i++)
(*tasks
)();
while(1)IDLE；
}
使用const是让数组内容位于codesegment（ROM)而非datasegment(RAM)中，8051中使用code作为const的替代品。
(题外话：关于函数指针赋值时是否需要取地址操作符&的问题，与数组名一样，取决于compiler.对于熟悉汇编的人来说，函数名和数组名都是常数地址，无需也不能取地址。对于不熟悉汇编的人来说，用&取地址是理所当然的事情。VisualC++2005对此两者都支持)
这种方法在汇编下表现为散转,一个小技巧是利用stack获取跳转表入口:
movA,state
acallMultiJump
ajmpstate0
ajmpstate1
...
MultiJump:popDPH
popDPL
rlA
jmp@A+DPTR
还有一种方法是把函数指针数组（动态数组，链表更好，不过在mcu中不适用）放在datasegment中，便于修改函数指针以运行不同的任务，这已经接近于动态调度了：
FUNCTIONPTR[COUNTOFTASKS]tasks;
tasks[0]=ProcessKey;
tasks[0]=RunTaskM;
tasks[0]=NULL;
...
FUNCTIONPTRpFunc;
for(i=0;i<COUNTOFTASKS;i++){
pFunc=tasks);
if(pFunc!=NULL)
(*pFunc)();
}
通过上面的手段，一个中断驱动的框架形成了，下面的事情就是保证每个tick内所有任务的运行时间总和不能超过一个tick的时间。为了做到这一点，必须把每个任务切分成一个个的时间片，每个tick内运行一片。这里引入了状态机(statemachine)来实现切分。关于statemachine,很多书中都有介绍，这里就不多说了。
(题外话：实践升华出理论，理论再作用于实践。我很长时间不知道我一直沿用的方法就是statemachine，直到学习UML/C++，书中介绍tachniquesforidentifyingdynamicbehvior，方才豁然开朗。功夫在诗外，掌握C++,甚至C#JAVA,对理解嵌入式程序设计，会有莫大的帮助)
状态机的程序实现相当简单，第一种方法是用swich-case实现：
voidRunTaskN()
{
switch(state){
case0:state0();break;
case1:state1();break;
…
caseM:stateM();break;
default:
state=0;
}
}
另一种方法还是用更通用简洁的函数指针数组：
constFUNCTIONPTR[]states={state0,state1,…,stateM};
voidRunTaskN()
{
(*states[state])();
}
下面是statemachine控制的例子：
voidstate0(){}
voidstate1(){state++;}//nextstate;
voidstate2(){state+=2;}//gotostate4;
voidstate3(){state--;}//gotopreviousstate;
voidstate4(){delay=100;state++;}
voidstate5(){delay--;if(delay<=0)state++;}//delay100*tick
voidstate6(){state=0;}//gotothefirststate
一个小技巧是把第一个状态state0设置为空状态，即：
voidstate0(){}
这样，state=0可以让整个task停止运行，如果需要投入运行，简单的让state=1即可。
以下是一个键盘扫描的例子，这里假设tick=20ms,ScanKeyboard()函数控制口线的输出扫描，并检测输入转换为键码，利用每个state之间20ms的间隔去抖动。
enumEnumKey{
EnumKey_NoKey=0,
…
};
structStructKey{
intkeyValue;
boolkeyPressed;
};
structStructKeyProcesskey;
voidProcessKey(){(*states[state])();}
voidstate0(){}
voidstate1(){key.keyPressed=false;state++;}
voidstate2(){if(ScanKey()!=EnumKey_NoKey)state++;}//nextstateifakeypressed
voidstate3()
{//debouncingstate
key.keyValue=ScanKey();
if(key.keyValue==EnumKey_NoKey)
state--;
else{
key.keyPressed=true;
state++;
}
}
voidstate4(){if(ScanKey()==EnumKey_NoKey)state++;}//nextstateifthekeyreleased
voidstate5(){ScanKey()==EnumKey_NoKey?state=1:state--;}
上面的键盘处理过程显然比通常使用标志去抖的程序简洁清晰，而且没有软件延时去抖的困扰。以此类推，各个任务都可以划分成一个个的state,每个state实际上占用不多的处理时间。某些任务可以划分成若干个子任务，每个子任务再划分成若干个状态。
(题外话：对于常数类型，建议使用enum分类组织，避免使用大量#define定义常数)
对于一些完全不能分割，必须独占的任务来说，比如我以前一个低成本应用中红外遥控器的软件解码任务，这时只能牺牲其他的任务了。两种做法：一种是关闭中断，完全的独占;
voidRunTaskN()
{
Disable_Interrupt;
…
Enable_Interrupt;
}
第二种，允许定时中断发生，保证某些时基register得以更新;
voidTimer_Interrupt()
{
SetTimer();
Enable_Timer_Interrupt;
UpdateTimingRegisters();
if(watchDogCounter=0){
ResetStack();
for(i=0;i<CountOfArray(tasks),i++)
(*tasks)();
while(1)IDLE；
}
else
watchDogCounter--;
}
只要watchDogCounter不为0，那么中断正常返回到中断点，继续执行先前被中断的任务，否则，复位stack,重新进行任务循环。这种状况下，中断处理过程极短，对独占任务的影响也有限。
中断驱动多任务配合状态机的使用，我相信这是mcu下无os系统较好的设计结构。对于绝大多数mcu程序设计来说，可以极大的减轻程序结构的安排，无需过多的考虑各个任务之间的时间安排，而且可以让程序简洁易懂。缺点是，程序员必须花费一定的时间考虑如何切分任务。
下面是一段用C改写的CDPlayer中检测disc是否存在的伪代码，用以展示这种结构的设计技巧，原源代码为Z8mcu汇编,基于Sony的DSP,ServoandRF处理芯片,通过送出命令字来控制主轴/滑板/聚焦/寻迹电机，并读取状态以及CD的subQ码。这个处理任务只是一个大任务下用statemachine切开的一个二级子任务，tick=20ms。
state1(){InitializeMotor();state++;}
state2(){
if(innerSwitch!=ON){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorBackward);
timeout=MILLISECOND(10000)；
state++;//滑板电机向内运动,直至触及最内开关。
}
else
state+=2;
}
state3(){
if((--timeout)==0){//note:someCcompliersdonotsupport(--timeout)==
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorStop)
systemErrorCode=EnumErrorCode_InnerSwitch;
state=0;//10s超时错误，
}
else{
if(innerSwitch==ON){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorStop)
timeout=MILLISECOND(200);//200ms电机停止时间
state++;
}
}
}
state4(){if((--timeout)==0)state++;}//等待电机完全停止
state5(){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorForward);
timeout=MILLISECOND(2000)；
state++;
}//滑板电机向外运动,脱离innerswitch
state6(){
if((--timeout)==0){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorStop)
systemErrorCode=EnumErrorCode_InnerSwitch;
state=0;//2s超时错误，
}
else{
if(innerSwitch==OFF){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorStop)
timeout=MILLISECOND(200);//200ms电机停止时间
state++;
}
}
}
state7(){state4();}
state8(){LaserOn();state++;retryCounter=3;}//打开激光器
state9(){
SendCommand(FocusUp);
state++;
timeout=MILLISECOND(2000)；
}//光头上举，检测聚焦过零3次，判断cd是否存在
state10(){
if(FocusCrossZero){
systemStatus.Disc=EnumStatus_DiscExist;
SendCommand(EnumCommand_AutoFocusOn);//有cd,打开自动聚焦。
state=0;//本任务结束。
playProcess.state=1;//启动play任务
}
elseif((--timeout)==0){
SendCommand(EnumCommand_FocusClose);//光头聚焦复位
if((--retryCounter)==0){
systemStatus.Disc=EnumStatus_Nodisc;//无盘
displayProcess.state=EnumDisplayState_NoDisc;//显示闪烁的无盘
LaserOff();
state=0;//任务停止
}
else
state--;//再试
}
}
stateStop(){
SendCommand(EnumCommand_SlidingMotorStop);
SendCommand(EnumCommand_FocusClose);
state=0;
}
网友评论：^_^
网友评论：如果象LZ这样的高手被你一句话气跑了，岂不是让很多新手失去请教的机会？！！！
网友评论：为什么害死的是一只猫而不是一只老鼠或者别的？？？
网友评论：感谢楼主分享
网友评论：虽然很欣赏这种模式，可以降低功耗，但还是不愿意尝试
貌似中断服务程序还是简单点好
网友评论：不看好！
网友评论：处理一个跑马灯程序可能这样做可以。但是真的需要处理一些实时度要求高一点的程序就不可行了。
网友评论：这是典型的协作式，但是这样做不安全，容易丢失时间片。建议中断里面设置标志，把那一大套移到外面，这样更安全。
网友评论：不错！不错！！！！！！！！
网友评论：1.不是什么单片机都支持中断嵌套，咱的意思，能放到外面的就不要放到中断中，尽可能快的释放中断是中断机制的本意
2.低功耗啥的和处理时间有关，在终端中处理同样不低功耗
网友评论：学习学习！！！！！！！！！！！！！
网友评论：非常欢迎来自五湖四海的朋友,电子技术交流群:29303696
网友评论：还没有认真地看，不过，粗略地看一下有点像RTX51的办法。
RTX51就是用T0作时间中断计时器，主程序就可以是一个maintask,然后给每个任务分配一定的运行时间片，到时就中断执行别的任务，
不知道我说的对不对，我现在就新接手一个这样的项目，遇到的问题是每个任务的运行时间有比较严格的要求，不可以太长，想请问一下楼主你怎么预算一下每个task的执行时间？
网友评论：收藏
网友评论：中断复杂化与简约化并不矛盾，应用不同，灵活选择了
网友评论：没法细细看完,楼主的意思是不是这样的?(我不懂什么OS,操作系统)
假设每5MS中断一次,
中断一次,做第1件事,要在5MS内做完.做完空循环.
中断第2次,做第2件事,要在5MS内做完.做完,做完空循环.
中断第3次,做第3件事,要在5MS内做完.做完,做完空循环.
...
中断第N次,做第N件事,要在5MS内做完.做完,清除中断记数标记.做完空循环.
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
我在没中断的系统中这样做:
计数器如果等于1,做第1件事,完成刚好200US,然后记数器加1.
计数器如果等于2,做第2件事,完成刚好200US,然后记数器加1.
计数器如果等于1,做第3件事,完成刚好200US,然后记数器加1.
...
计数器如果等于N,做第N件事,完成刚好200US,然后记数器清0.然后记数器加1.
网友评论：虽然我的观点和楼主不同，我支持能在主程序做的绝不用中断。例如按键去抖就用主程序周期，反正去抖有50％甚至更大的偏差都没关系。
不过还是支持一下楼主原创。
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网友评论：想法不错．
网友评论：还是比较赞成所长的简约中断
网友评论：板凳
网友评论：好像有处笔误constFUNCTIONPTR[]tasks={
constFUNCTIONPTRtasks[]={
网友评论：不好理解，个人感觉：
时序的主次将完全颠倒；
而且系统可能变得很复杂；
是否放在中断中CPU运行的时间基本一样，低功耗从何而来？
主程序往往耗时都很长，时序岂不是要大乱？
中断中多安排一些例行性的动作，如显示，读健，发声等，这个是提倡的，但整个主程序搬过来，实在看不出什么好处。
网友评论：技术资料中心
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网友评论：楼主实在是把一件简单的事情复杂化了。如果能合理应用“状态机”的概念，所谓的多任务处理就能轻松实现。
网友评论：不错,努力学习中
网友评论：这样能保证时钟的准确？你能保证中断里的任务能在这么短的时间内完成？假如你用了液晶，有刷写液晶任务，他所耗用的时间早已经够定时器中段多次了。用这种方式，只能是任务少，且耗时短。
假如使用了ps2接口，而此时正在定时器中断中处理任务，当ps2设备有请求时，无法响应，应此会错过这个响应。此类对响应要求苛刻的设备在这种系统中会很不可靠。
网友评论：虽然做过多年的单片机程序，还没有想过原来可以这样做，呵呵。。。
就像习惯了右手，却忽视了左手也可以做一些事情，建议大家学习LZ变相思考的做法，没准能想出更好的办法
与诸君共勉
网友评论：记号
网友评论：只是很多具体的情况是任务不多不复杂，这时所有任务都可以在中断中完成。。。
网友评论：感觉不是个很好的一个构架
当然了，比没有构架好
网友评论：偶也是这么做的，就是有的观点不敢苟同，个人认为，一个时间片已经足够程序执行了，想想12M晶振，平均每条语句算他2us,10ms一个时间片，可以执行5000条语句，在状态机的情况下并不是每条语句都执行到的，一般的项目一个状态执行不可能5000条语句，好！执行完跳出我可以让它休眠，降低耗电，更重要的是增加的抗干扰性！偶觉得开门狗拉回来没用，如果开门狗溢出，重启，需要利用状态机来返回，返回到原来执行的状态
网友评论：应用的场合要求实时性高，用个状态机机制好点。事件驱动，我不认为中断内做太多的动作，一般在中断做个时间标志或者处理一些响应程度高的动作。没有必要复杂化
网友评论：中断程序应该做尽可能少的事情。
前后台系统中，我喜欢这样。
voidmain(void)
{
while(1)
{
Sleep();
SystemCounter++;
switch(status)
{
//各个任务......
}
}
}
网友评论：学习了。多谢LS
网友评论：不过用中断要小心！
网友评论：超宏达科技是一家专业的电子元器件代理商（www.super-grand.net)，主要是NXP、ATMEL、ST、FAIRCHILD、NS、MICROCHIP、Winbond、Rohm、JRC、SAMSUNG、IR、UTC的代理,公司强大的技术支持和电子商务平台,可以解决电子元器件BOM表一站式打样和在线询价,详细资料请登陆www.super-grand.net,电话:83219636传真:83261186
网友评论：
voidmain(void)
{
ucharbuffer=SmartOption[0];//SmartOption
system_init();
receiver_init();
while(1)
{
keyscan_thread();
key_handle_therad();
minder_thread();
RF_encode_thread();
idle();
};
}
网友评论：有点操作系统的味道了