在 ISR 中计算整个程序有什么问题吗？

Question

我有一个程序应该在 MCU（例如 STM32）上定期运行。例如，它应该每 1 毫秒运行一次。如果我编写一个 1ms ISR 并在其中调用我的完整程序，假设它不会超过 1ms，这是一个好方法吗？我可能会遇到什么问题吗？会很精确吗？

Answer 1

通常的答案可能是 ISR 一般应保持在最低限度，并且大部分工作应在“后台循环”中执行。（因为您显然使用传统的“前景-背景”架构，又名“main+ISR”）。

但ARM Cortex-M（例如STM32）经过专门设计，使得ISR可以编写为纯C 函数。在这种情况下，使用 ISR 与使用任何其他 C 代码没有什么不同。这包括易于调试。

此外，ARM Cortex-M 还带有 NVIC（嵌套向量中断控制器）。NVIC 允许您确定中断的优先级，并且它们可以相互抢占。这意味着您可以非常轻松地构建周期性“任务”（ISR）集，这些任务在抢占式、基于优先级的调度程序下运行。有趣的是，这个调度程序（在 NVIC 硬件中实现）满足RMA/RMS（速率单调分析/调度）的所有要求，因此您可以证明系统的可调度性。当然，ISR“任务”不能在内部阻塞，但这对于 RMA/RMS 来说不是必需的。此外，如果在不同优先级运行的 ISR（或 ISR 和后台循环）之间有任何共享资源，则需要通过禁用中断来正确保护资源。

因此，您将 ISR 用作“任务”的想法对我来说很有意义。您的系统将是最佳的，这意味着任何其他方法的效率都会较低。（这包括使用任何类型的 RTOS。）此外，此设计可以是低功耗的，因为您可以使用 main() 中的“后台循环”将 CPU 和外设置于低功耗睡眠模式（WFI 指令、等等）事实上，你可以将“后台循环”视为这个“硬件-RTOS”中的空闲“任务”。