1. uC/OS 是個(gè)什么鬼？

在有些伴侶的留言和大神的文案中多次說(shuō)到了 uC/OS，相信非常多伴侶看到之后都是蒙B的 “這是個(gè)什么鬼？”。uC/OS （Micro Control Operation System）翻譯過(guò)來(lái)便是微掌控器操作系統(tǒng)，最初版本是在1992年發(fā)布，此刻已然發(fā)展到uC/OS III 了。

嗯，那它有什么用呢？

接觸過(guò)單片機(jī)或編程的伴侶必定曉得 main() 函數(shù)，mian() 又叫主函數(shù)或入口函數(shù)，顧名思義便是程序起始執(zhí)行的地區(qū)（其實(shí)這是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模?span style="color: green;">然則為了照顧小白能夠這般簡(jiǎn)單的理解），而通常的裸機(jī)程序僅有一個(gè)main()，從程序的開(kāi)頭到結(jié)尾跑一次就完了，而為了讓程序能一直的跑常常會(huì)在main() 中加一個(gè)while(true) 讓其持續(xù)的循環(huán)。uC/OS由于其處理方式理論上能夠模擬無(wú)數(shù)個(gè) "main() 函數(shù)"（任務(wù)），讓這些任務(wù)并發(fā)運(yùn)行，就像在一個(gè)單片機(jī)中有多個(gè)main() 函數(shù)同樣，讓本來(lái)單線(xiàn)程的單片機(jī)能有多線(xiàn)程的效果。

那 uC/OS 是變出無(wú)限個(gè)main函數(shù)呢，答案便是時(shí)鐘節(jié)拍，時(shí)鐘節(jié)拍便是系統(tǒng)以固定的頻率產(chǎn)生中斷（時(shí)基中斷），并在中斷中處理與時(shí)間關(guān)聯(lián)的事件，推動(dòng)所有任務(wù)向前運(yùn)行。簡(jiǎn)單的來(lái)講便是高頻率的切換任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似多線(xiàn)程的效果，這個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍是可調(diào)的，頻率越快越浪費(fèi)cpu，相應(yīng)的在多個(gè)任務(wù)間切換的速度亦就越快。

那樣什么是中斷呢？

從本質(zhì)上來(lái)講，中斷是一種電信號(hào)的變化，當(dāng)設(shè)備有某種事件出現(xiàn)時(shí)（產(chǎn)生電平變化），它就會(huì)產(chǎn)生中斷，經(jīng)過(guò)總線(xiàn)把電信號(hào)發(fā)送給中斷掌控器。倘若中斷的線(xiàn)是激活的，中斷掌控器就把電信號(hào)發(fā)送給處理器的某個(gè)特定引腳。處理器于是立即停止自己正在做的事，跳到中斷處理程序的入口點(diǎn)，進(jìn)行中斷處理。（就好比小明此刻正在看我寫(xiě)的這篇文案，忽然有快遞來(lái)敲門(mén)他就會(huì)先放下手機(jī)去取快遞而后回來(lái)接著看，既拿了快遞又讀了文案）如上圖所示電信號(hào)從低電平轉(zhuǎn)高電平的中斷叫作之為提升沿中斷，反之叫作之為下降沿中斷。

由于篇幅的限制以上只是簡(jiǎn)單的介紹了一下uC/OS，當(dāng)然它還有非常多其它的優(yōu)點(diǎn)，例如內(nèi)存分配，任務(wù)信息隊(duì)列，等等。這些都是這個(gè)系統(tǒng)數(shù)年迭代累積下來(lái)的“車(chē)輪”，倘若感興趣的伴侶能夠深入的認(rèn)識(shí)一下。

uC/OS固然是好，然則真的有必要什么都用 uC/OS么？我看未必，殺雞何用宰牛刀。以下引用一位知友的留言：

“2以前沒(méi)學(xué)過(guò)操作系統(tǒng)，用單片機(jī)裸機(jī)寫(xiě)程序。有一次做一個(gè)功能尤其繁雜的東西，發(fā)掘中斷都快用完了，并且用中斷有些地區(qū)實(shí)現(xiàn)的尤其勉強(qiáng)，冗余，繁雜。當(dāng)時(shí)基本就不曉得有多任務(wù)，亦以那時(shí)的知識(shí)基本想不到怎樣優(yōu)化。倘若當(dāng)時(shí)學(xué)過(guò)操作系統(tǒng)，用過(guò)ucos，這個(gè)問(wèn)題就很好處理了。不信，你看能不可用裸機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的平板電腦。

6以后想去大機(jī)構(gòu)，做平板，做手機(jī)，不會(huì)嵌入式linux估計(jì)不行吧，這個(gè)依舊包含了以上所有知識(shí)。”（這位伴侶表達(dá)的意思我懂，這里只是引用這一段話(huà)，只是引用！）

（此段純吐槽）可能是此刻中國(guó)手機(jī)行業(yè)很掙錢(qián)。是個(gè)大一點(diǎn)的機(jī)構(gòu)就要做平板，做手機(jī)，大機(jī)構(gòu)都需要這般的人才，一窩蜂的往里鉆。雖然arm理論上亦算是單片機(jī)的一種，然則我更愛(ài)好將其歸入微處理器的行列，做手機(jī)做平板要是我肯定不會(huì)選stm32上uC/OS來(lái)做。倘若是為了好找工作，為了做手機(jī)那還是學(xué)嵌入式linux比較可靠。我是學(xué)自動(dòng)化的，在我的感覺(jué)里單片機(jī)（stm32，avr，飛思卡爾，51等等）這類(lèi)是屬于微控器，最適合的便是用來(lái)做掌控的，不是為了做手機(jī)而生的。

和做人同樣首要要清楚自己的定位，清楚自己能干什么，不可干什么。汽車(chē)芯片，3d打印機(jī)，數(shù)控機(jī)床，手環(huán)，液晶表示器，四軸，錄像機(jī)，洗衣機(jī)，玩具，飛機(jī)儀表板等等等等，都有單片機(jī)的用武之地，我給它的定位便是簡(jiǎn)單重復(fù)有效的掌控器。有伴侶留言說(shuō) “一句話(huà)想掙錢(qián)不要學(xué)這個(gè)?！?我只能引用這般一句話(huà) “中國(guó)不是實(shí)體經(jīng)濟(jì)不行了,而是你的實(shí)體經(jīng)濟(jì)不行了?！?/span>

2. 那你解釋一下運(yùn)放虛短的原理 簡(jiǎn)單講就好@obovgood

運(yùn)算放大器 MIT的 Anant Agarwal 教授講的很好意見(jiàn)你去瞧瞧（其實(shí)網(wǎng)易公開(kāi)課上有非常多資源，都沒(méi)人看）

什么是運(yùn)算放大器？

運(yùn)算放大器是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器，其輸出信號(hào)能夠是輸入信號(hào)加、減或微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果。（簡(jiǎn)單的理解便是經(jīng)過(guò)這個(gè)原件能實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的數(shù)學(xué)運(yùn)算）

正好我用一個(gè)實(shí)質(zhì)的例子來(lái)講，下圖是我之前用來(lái)驅(qū)動(dòng)激光的一個(gè)原理圖，看似很繁雜不消怕，循序漸進(jìn)來(lái)。首要要曉得這個(gè)電路是干什么用的，我上學(xué)的時(shí)候便是老師自己陶醉的在臺(tái)上講，亦不告訴你學(xué)了知識(shí)能干啥，最后學(xué)的都是一頭霧水，滿(mǎn)臉茫然（又吐槽了）。為了保持激光穩(wěn)定的工作，經(jīng)過(guò)激光二極管的電流必須是恒定的，這個(gè)時(shí)候就需要橫流驅(qū)動(dòng)。

LASER1+和LASER-之間接的便是需求橫流1A工作的激光二極管。倘若電路看起來(lái)繁雜圖中所有電容均能夠理解為濾波功效。為了理解虛短，虛段咱們將其都去掉，是不是看起來(lái)簡(jiǎn)單了有些

LASER-下方是一個(gè)mos管，簡(jiǎn)單的理解成一個(gè)特殊開(kāi)關(guān)，它的1端口能夠掌控2->3的是否導(dǎo)通，并分去多余的電壓。R8是0.03歐姆的采樣電阻，為了實(shí)現(xiàn)1A橫流R8a上方電壓要為0.03v（I=U/R），那樣運(yùn)放端口6為0.03v。ok 這兒咱們先學(xué)習(xí)一下

虛短（虛短指在分析運(yùn)算放大器處在線(xiàn)性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位【這兒2，3，5，6都是輸入端】，就好似兩個(gè)輸入端短接在一塊，但事實(shí)上并無(wú)短接，叫作為“虛短”。因?yàn)?/span>運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)很大，而運(yùn)放的輸出電壓是有限的。因此呢運(yùn)放的差模輸入電壓不足1 mV，兩輸入端近似等電位，相當(dāng)于 “短路”。）

虛斷（因?yàn)?/span>運(yùn)放的差模輸入電阻很大。因此呢流入運(yùn)放輸入端的電流常常不足1uA，遠(yuǎn)少于輸入端外電路的電流。故一般可把運(yùn)放的兩輸入端視為開(kāi)路?！疤摂唷?span style="color: green;">指的是在分析運(yùn)放處在線(xiàn)性狀態(tài)時(shí)，能夠把兩輸入端視為等效開(kāi)路，這一特性 叫作為虛假開(kāi)路，簡(jiǎn)叫作虛斷。）

由于虛斷（5，6）為開(kāi)路，無(wú)電流由6經(jīng)過(guò)R8a到GND。

由于虛短因此（5，6）端口電壓相等均為0.03v，因?yàn)?/span>R7a，R7b串聯(lián)可得到端口1的電壓

(V1-V5)/R7a=V5/R7b --------> V1=(V5/R7b)*R7a+V5=0.33v

由于虛短因此（1，2，3）端口電壓相等，因此只要用單片機(jī)掌控3端口的電壓為0.33v，激光器就能穩(wěn)定在1A工作。

自己焊的原理板如圖，中間的小長(zhǎng)方塊便是運(yùn)放。

掌控激光穩(wěn)定輸出！

重視以上所有推導(dǎo)能成立均創(chuàng)立在運(yùn)放是線(xiàn)性工作的狀態(tài)，至于運(yùn)放什么時(shí)候是線(xiàn)性，怎樣在非線(xiàn)性要求下讓運(yùn)放線(xiàn)性工作，Anant Agarwal 教授都講的很清楚了。

—— 全文完 ——

源自：玩轉(zhuǎn)單片機(jī)

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