技術(shù)專家談單片機(jī)“低能”續(xù)：與OS區(qū)別在哪？

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：自上次在本站獨(dú)家報(bào)道的《單片機(jī)“低能”，請(qǐng)不要詆毀操作系統(tǒng)！》，得到大家的積極認(rèn)可與熱烈反響。部分電子發(fā)燒友網(wǎng)讀者紛紛來(lái)郵件表示意猶未盡，要求再次深入淺出地對(duì)單片機(jī)與OS進(jìn)行探討。在此，電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯部再次邀請(qǐng)音視頻技術(shù)專家及芯片設(shè)計(jì)專家潘昶，以最擅長(zhǎng)的音頻領(lǐng)域?yàn)槔ū疚闹饕婕?a target="_blank">嵌入式播放系統(tǒng)），為各位讀者分享技術(shù)心得，以饗讀者。

　　單片機(jī)”低能”后續(xù)

　　本文相對(duì)有一定的專業(yè)性，如果非理工科的讀者看起來(lái)會(huì)很費(fèi)工夫，筆者盡量深入淺出的進(jìn)行分析，希望讓大部分讀者能看明白。

　　目前針對(duì)部分廠家混淆概念的說(shuō)法，這里從理論上分析一下單片機(jī)（或者說(shuō)裸奔）和操作系統(tǒng)的區(qū)別。從網(wǎng)絡(luò)的宣傳上看，無(wú)非單片機(jī)族的理論根據(jù)是單片機(jī)可以“單線程”進(jìn)行播放和解碼。從而杜絕jitter（時(shí)基抖動(dòng)）的問(wèn)題。以筆者從事單片機(jī)/嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)超過(guò)15年的經(jīng)驗(yàn)，從理論上分析一下，這個(gè)Jitter是如何產(chǎn)生的，是否多線程會(huì)產(chǎn)生Jitter呢？

　　何謂線程？

　　因?yàn)橐粋€(gè)CPU只有一個(gè)ALU（算術(shù)邏輯單元），因此要同時(shí)響應(yīng)不同的事件，就要引進(jìn)“線程”的概念，所謂線程就是CPU針對(duì)多個(gè)任務(wù)，實(shí)行分時(shí)分段執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的一個(gè)機(jī)制。舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，假如有10個(gè)任務(wù)，完成每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間都是10個(gè)時(shí)間單位，理論上總執(zhí)行時(shí)間就是10x10=100個(gè)時(shí)間單位，如果單線程執(zhí)行，就是順序執(zhí)行這些任務(wù)，第一個(gè)任務(wù)在10的時(shí)間單位完成，第二個(gè)在20的時(shí)間單位完成，如此類推，最后一個(gè)在時(shí)間點(diǎn)100的時(shí)間單位完成，而分時(shí)執(zhí)行，就是每個(gè)任務(wù)都執(zhí)行1個(gè)時(shí)間單位，然后切換到另外一個(gè)任務(wù)執(zhí)行，那么在最后的時(shí)候，第一個(gè)任務(wù)在91的時(shí)間點(diǎn)完成，第二個(gè)任務(wù)在92的時(shí)間點(diǎn)完成，最后一個(gè)任務(wù)在100的時(shí)間點(diǎn)完成。我們舉的例子比較特殊，運(yùn)行時(shí)間都一樣，但實(shí)際上，絕大部分的程序運(yùn)行時(shí)間都不一樣，因此，如果最短運(yùn)行時(shí)間的程序最后一個(gè)執(zhí)行，等待的時(shí)間就會(huì)很漫長(zhǎng)，線程的概念因此而來(lái)，如果有一個(gè)運(yùn)行時(shí)間為2 的線程替換剛剛的執(zhí)行隊(duì)列中的一個(gè)任務(wù)，那么就會(huì)在20-30之間完成那個(gè)最短的程序，節(jié)省了用戶等待的時(shí)間，線程因此得到迅速的發(fā)展。