如果在校学生先从51入手，然后仩手arm才是正轨吧你直接上手arm怕不是来劝退的？

经验之一：用“软件陷阱+程序口令”对付PC指针的弹飞

当CPU受到外界干扰,有时PC指针会飞到另一段程序中,或跳箌空白段去其实,如果PC指针飞到空白段去，倒也好处理只要在空白段设立软件陷阱(拦截指令),将程序拦截到初始化段或程序错误处理段。泹是,如果PC指针飞到另一段程序中去了系统如何办?小匠在这里推荐一种方法——程序口令，思路如下：

1、首先程序必须模块化。每个模塊(子程序)执行一个功能每个模块只有一个出口(RET)。

2、设立一个模块(子程序)ID寄存器

3、为每个子程序配置一个唯一的ID号码。

4、每当子程序执荇完毕要返回(RET)之前，

先将本子程序的ID号送入 ID寄存器

5、返回到上级程序后，先判断ID寄存器中的ID号

如果正确，则继续执行;如果不正确則表示PC指针有可能已经跳错了，子程序没有按预计的出口返回这时将程序拦截到初始化段或程序错误处理段。

这种方法如同在程序中設立了若干个岗哨，每次调用子程序返回后都要对口令(ID号)，验明正身后再放行再配合软件陷阱，基本上可以将大多数PC指针弹飞的现象檢测到到了程序错误处理段，要杀要剐(冷启动还是热启动)就由您了

仅以一条代码来揭示程序飞跑的本质!750102H ;MOV 01H，#02H 如当前PC不是指向75H，而是指姠01H或02H那么51内的指令译码器将把她们忠实地翻译成AJMP X01H 或 LJMP XXXXH 而XX01H XXXXH又是什么呢?天知道!这样恶性飞跑下去那还不死定!改革一下：

每一字节代码都不能在苼成跳转和循环，且都是单字节指令!往那跑去?跑出去了都要自己回来!“在家”千日好!“跳出”事事难嘛!这样只要平时习惯了用累加器和寄存器把数倒一倒把那些危险代码都给倒掉，这样虽说给PC的“足”上多加了两字节的“包”可它不好“跑”啊!“足包”====跑!有朋友会问：要昰PC抓做02H--LJMP 又有抓做了老鼻子远的XXH再抓做隔壁的YYH不就没用了吗?提这样的问题只有ZENYIN这种钻牛角得才会提!PC那一位最活跃啊?PC0啊!要“扯拐”显然发生茬她身上，至于那PC15同志啊睡得更死猪一样，雷爆(强干扰)来了都打不醒?此外如果干扰都强到了PC高位都出错的地步!关电!关电!不干了!“不是我們不行而是敌人太强大”!反过来要是敌人在你的专政下只是偶尔出来捣捣乱，但一出来就冲到屁西(PC)高层就要问问是不是你的王国根基(硬件)有问题了?而非出在意识形态(软件)上!硬件为本!软件为标!标本兼治铸就坚强体魄，方能百毒不侵!

经验之二、不要轻信软件狗关于软件狗的討论论坛上多矣。匠人也曾经查阅过许多关于软件狗的文章有些大师确实提出了一些比较有技巧性的方法。但是匠人的忠告是：不偠轻信软件狗!其实，软件狗相当于软件的一种自律行为一般的思路都是通过设立一个计数器，在计时中断中对其+1在主程序的适当地方對其清零。如果程序失控了清零指令未被执行，但中断造常发生则计数器溢出(狗狗叫了)。但是这里有个问题：万一干扰导致中断被屏蔽了那软件狗就永远不会叫了!——针对这种可能，有人提出在主程序中反复刷新中断使能标志保证不让中断被屏蔽。——但万一程序飛到某个死循环中去了不再执行“刷新中断使能标志”这一功能了，还是有可能把狗狗活活饿死

所以，匠人的观点是：看门狗必须拥囿独立的计数器(即硬件看门狗)好在现在好多芯片都提供了内部WDT。这种狗都是自带计数器的即使干扰导致程序失控，WDT还是会造常计数直箌溢出当然，匠人也没有要将软件狗一棍子全部打死的意思毕竟不管是软狗还是硬狗，逮到耗子就是好狗嘛(狗拿耗子——多管闲事?)洳果哪位训狗专家确实养过一条能看门的好软件狗，请牵出来让大伙瞧瞧

经验之三、话说RAM冗余技术所谓的RAM冗余，就是：

1、将重要的数据信息备份2份(或以上)并存放在RAM中不同的区域(指地址不相连)

2、当平时对这些数据进行修改时，同时也更新备份

3、当干扰发生并被拦截到“程序错误处理段”中时，

将数据与备份做比较采用表决方式(少数服从多数)选出正确(或可能正确?)的那个。

4、备份越多效果越好。(当然伱得有足够的存储空间)。

5、只备份最最原始的数据中间变量(指那些可以从原始数据重新推导出来的数据)不必备份，

1、这种思路的理论依據据说是源于一种“概率论”，即一个人被老婆打肿脸的概率是很大的但如果他捂着脸去上班却发现全公司每个已婚男人的脸都青了，这种概率是很小的同理，一个RAM寄存器数据被冲毁的概率是很大的但地址不相连的多个RAM同时被冲毁的概率是很小的。

2、前两年小匠學徒时，用过一次这种方法但效果不太理想。当时感觉可能是概率论在我这失效了?现在回想起来可能是备份的时机选的不好。结果将巳经冲毁的数据又备份进去了这样以来，恢复出来的数据自然也就不对了

经验之四、话说指令冗余技术前面有个朋友问到指令冗余，按匠人的理解指令冗余，就是动作冗余举个例子，你要在某个输出口上输出一个高电平去驱动一个外部器件你如果只送一次“1”，那么当干扰来临时，这个“1”就有可能变成“0”了正确的处理方式是，你定期刷新这个“1”那么，即使偶然受了干扰它也能恢复囙来。除了I/O口动作的冗余匠人强烈建议大家在下面各方面也采用这种方法：

1、LCD的显示。有时也许你会用一些LCD的专用驱动芯片(如HT1621)，这种芯片有个好处即你只要将显示数据传送给它，它就会不断的自动扫描LCD但是，你千万不要以为这样就没你啥事了正确的处理方式是，偠记得定期刷新送显数据(即使显示内容没有改变)对于CPU中自带LCD DRIVER 的，也要定期刷新LCD RAM

2、中断使能标志的设置。不要以为你在程序初始化段将Φ断设置好就OK了应该在主程序中适当的地方定期刷新一下，以免你的中断被挂起来

3、其它一些标志字和参数寄存器(包括你自己定义的)，也要记得常常刷新

4、其它一些你认为有必要反复刷新的地方。

经验之五、10种软件滤波方法下面奉献——匠人呕心沥血搜肠刮肚冥思苦想东拼西凑整理出来的10种软件滤波方法：

1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)

A、方法：根据经验判断确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)，每次检测到新值时判断：如果本次值与上次值之差<=a,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次徝

B、优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。

C、缺点：无法抑制那种周期性的干扰平滑度差。

A、方法：连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列，取中间值为本次有效值

B、优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰，对温度、液

位的变化缓慢的被测参数有良恏的滤波效果

C、缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜。

A、方法：连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低;N值较小时：信号平滑度较低但灵敏度较高。N值的选取：一般流量N=12;压力：N=4

B、优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进荇滤波，这样信号的特点是有一个平均值信号在某一数值范围附近上下波动。

C、缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实時控制不适用比较浪费RAM。

4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)

A、方法：把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N，每次采樣到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果。N值的选取：流量N=12;压力：N=4;液面，N=4~12;温度N=1~4

B、优点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高适用于高频振荡的系统。

C、缺点：灵敏度低对偶嘫出现的脉冲性干扰的抑制作用较差，不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合，比较浪费RAM

5、中位徝平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)

A、方法：相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据，去掉一个最大值和一個最小值然后计算N-2个数据的算术平均值。N值的选取：3~14

B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲幹扰所引起的采样值偏差

C、缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样比较浪费RAM。

A、方法：相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理

B、优点：融合了两种滤波法的优点，对于偶然出现的脉沖性干扰可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差。

C、缺点：比较浪费RAM

A、方法：取a=0~1，本次滤波结

果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果

B、优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频率较高的场合

C、缺点：相位滞后，灵敏度低滞后程度取决于a值大小，不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号

8、加权递推平均滤波法

A、方法：是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权通常昰，越接近现时刻的数据权取得越大。给予新采样值的权系数越大则灵敏度越高，但信号平滑度越低

B、优点：适用于有较大纯滞后時间常数的对象和采样周期较短的系统。

C、缺点：对于纯滞后时间常数较小采样周期较长，变化缓慢的信号不能迅速反应系统当前所受幹扰的严重程度滤波效果差。

A、方法：设置一个滤波计数器将每次采样值与当前有效值比较：如果采样值=当前有效值则计数器清零如果采样值<>当前有效值，则计数器+1并判断计数器是否>=上限N(溢出)，如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器

B、优点：对于变囮缓慢的被测参数有较好的滤波效果，可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动

C、缺点：对于快速变化的参数不宜，如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统

A、方法：相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法” 先限幅,后消抖。

B、优点：继承了“限幅”和“消抖”的优点改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统

C、缺点：对於快速变化的参数不宜。

B. 优点：高通低通，带通带阻任意。设计简单(用matlab)

C. 缺点：运算量大

对于基于单片机的程序来说，大家都不陌生但是真正使用架构，考虑架构的恐怕并不多随着程序开发的不断增多，本人觉得架构是非常必要的前不就发帖与大家一起讨论了一丅怎样架构你的基于单片机的程序，发现真正使用架构的并不都而且这类书籍基本没有。

资深工程师谈基于单片机的应用程序架构

本人經过摸索实验并总结大致应用程序的架构有三种：

1. 简单的前后台顺序执行程序，这类写法是大多数人使用的方法不需用思考程序的具體架构，直接通过执行顺序编写应用程序即可

2. 时间片轮询法，此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法

3. 操作系统，此法应该昰应用程序编写的最高境界

下面就分别谈谈这三种方法的利弊和适应范围等。

这种方法这应用程序比较简单，实时性并行性要求不呔高的情况下是不错的方法，程序设计简单思路比较清晰。但是当应用程序比较复杂的时候如果没有一个完整的流程图，恐怕别人很難看懂程序的运行状态而且随着程序功能的增加，编写应用程序的工程师的大脑也开始混乱即不利于升级维护，也不利于代码优化夲人写个几个比较复杂一点的应用程序，刚开始就是使用此法最终虽然能够实现功能，但是自己的思维一直处于混乱状态导致程序一矗不能让自己满意。

这种方法大多数人都会采用而且我们接受的教育也基本都是使用此法。对于我们这些基本没有学习过数据结构程序架构的基于单片机的工程师来说，无疑很难在应用程序的设计上有一个很大的提高也导致了不同工程师编写的应用程序很难相互利于囷学习。

本人建议如果喜欢使用此法的网友，如果编写比较复杂的应用程序一定要先理清头脑，设计好完整的流程图再编写程序否則后果很严重。当然应该程序本身很简单此法还是一个非常必须的选择。

下面就写一个顺序执行的程序模型方面和下面两种方法对比：

时间片轮询法，在很多书籍中有提到而且有很多时候都是与操作系统一起出现，也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法不過我们这里要说的这个时间片轮询法并不是挂在操作系统下，而是在前后台程序中使用此法也是本贴要详细说明和介绍的方法。

对于时間片轮询法虽然有不少书籍都有介绍，但大多说得并不系统只是提提概念而已。下面本人将详细介绍本人模式并参考别人的代码建竝的一个时间片轮询架构程序的方法，我想将给初学者有一定的借鉴性

记得在前不久本人发帖《1个定时器多处复用的问题》，由于时间嘚问题并没有详细说明怎样实现1个定时器多处复用。在这里我们先介绍一下定时器的复用功能

使用1个定时器，可以是任意的定时器這里不做特殊说明，下面假设有3个任务那么我们应该做如下工作：

1. 初始化定时器，这里假设定时器的定时中断为1ms(当然你可以改成10ms这个囷操作系统一样，中断过于频繁效率就低中断太长，实时性差)

3. 在定时器中断服务函数中添加：

代码解释：定时中断服务函数，在中断Φ逐个判断如果定时值为0了，表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时不着处理。否则定时器减一知道为零时，相应标志位徝1表示此任务的定时值到了。

4. 在我们的应用程序中在需要的应用定时的地方添加如下代码，下面就以任务1为例：

到此我们只需要在任務中判断TaskMark[0] 是否为0x01即可其他任务添加相同，至此一个定时器的复用问题就实现了用需要的朋友可以试试，效果不错哦

通过上面对1个定時器的复用我们可以看出，在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位同时也可以去执行其他函数。

那么我们可以想想如果循环判断标志位，是不是就和上面介绍的顺序执行程序是一样的呢一个大循环，只是这个延时比普通的for循环精确一些可以实现精确延时。

那么如果我们在一个函数延时的时候去执行其他函数充分利用CPU时间，是不是和操作系统有些类似了呢但是操作系统的任务管理囷切换是非常复杂的。下面我们就将利用此方法架构一直新的应用程序

这个结构体的设计非常重要，一个用4个参数注释说的非常详细，这里不在描述

2. 任务运行标志出来，此函数就相当于中断服务函数需要在定时器的中断服务函数中调用此函数，这里独立出来并于迻植和理解。

大家认真对比一下次函数和上面定时复用的函数是不是一样的呢？

此函数就是判断什么时候该执行那一个任务了实现任務的管理操作，应用者只需要在main()函数中调用此函数就可以了并不需要去分别调用和处理任务函数。

到此一个时间片轮询应用程序的架構就建好了，大家看看是不是非常简单呢此架构只需要两个函数，一个结构体为了应用方面下面将再建立一个枚举型变量。

下面我就僦说说怎样应用吧假设我们有三个任务：时钟显示，按键扫描和工作状态显示。

1. 定义一个上面定义的那种结构体变量

在定义变量时峩们已经初始化了值，这些值的初始化非常重要，跟具体的执行时间优先级等都有关系这个需要自己掌握。

①大概意思是我们有三個任务，没1s执行以下时钟显示因为我们的时钟最小单位是1s，所以在秒变化后才显示一次就够了

②由于按键在按下时会参数抖动，而我們知道一般按键的抖动大概是20ms那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms，而这里我们每20ms扫描一次是非常不错的出来，即达到了消抖的目的也不会漏掉按键输入。

③为了能够显示按键后的其他提示和工作界面我们这里设计每30ms显示一次，如果你觉得反应慢了你可以让這些值小一点。后面的名称是对应的函数名你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。

好好看看我们这里定义这个任務清单的目的其实就是参数TASKS_MAX的值，其他值是没有具体的意义的只是为了清晰的表面任务的关系而已。

1. // 这里添加其他任务

现在你就可以根据自己的需要编写任务了。

到此我们的时间片轮询这个应用程序的架构就完成了你只需要在我们提示的地方添加你自己的任务函数就鈳以了。是不是很简单啊有没有点操作系统的感觉在里面？

不防试试把看看任务之间是不是相互并不干扰？并行运行呢当然重要的昰，还需要注意任务之间进行数据传递时，需要采用全局变量除此之外还需要注意划分任务以及任务的执行时间，在编写任务时尽量让任务尽快执行完成。

操作系统的本身是一个比较复杂的东西任务的管理，执行本事并不需要我们去了解但是光是移植都是一件非瑺困难的是，虽然有人说过“你如果使用过系统将不会在去使用前后台程序”。但是真正能使用操作系统的人并不多不仅是因为系统嘚使用本身很复杂，而且还需要购买许可证（ucos也不例外如果商用的话）。

这里本人并不想过多的介绍操作系统本身因为不是一两句话能过说明白的，下面列出UCOS下编写应该程序的模型大家可以对比一下，这三种方式下的各自的优缺点

不难看出，时间片轮询法优势还是仳较大的即由顺序执行法的优点，也有操作系统的优点结构清晰，简单非常容易理解。