如何在裸机下设计一个嵌入式系统架构？
8 个回答
状态机与时间触发是其中的两个方向（不一定准确，仅供参考）：
1. 时间触发
建议你看一下下面这本书：
时间触发嵌入式系统设计模式 (豆瓣)
很久前读的是英文版，1000多页，易读，且有source code，因此结合使用proteus仿真验证。另外这本书有许多构建冗余与健壮性嵌入式系统的诸多讨论。
2. 状态机
可以看一下CS专业的自动机相关图书，例如《自动机理论与应用》。另外可以看看傻的一些文章，如果你有amobbs的账号的话：
[FSM]状态机实践入门——程咬金只要三斧头厉害 (amoBBS 阿莫电子论坛)
[学海拾贝]状态机思路在单片机程序设计中的应用 (amoBBS 阿莫电子论坛)
QP™状态机框架学习之菜鸟范例（一）：闪灯(MDK,STM32F10x) (amoBBS 阿莫电子论坛)
最后谢邀，希望回答对你有帮助。
利益相关：只做过小程序，了解 51 arduino cortex-m4
根据我的理解，有两种方式，一种方式是类似于时间片，大部分代码都放在中断中，比如串口中断定时器中断，大部分时间单片机处于空闲状态，触发中断后尽快完成响相应工作，优点是功耗低，在逻辑不太复杂时候比较方便，不用控制不同功能之间的影响，缺点是如果有耗时比较长的操作（如模拟spi i2c总线）有可能不稳定，且debug比较麻烦，适用于时间长逻辑少的功能，比如智能家居的灯控制，zigbee的根节点是这么实现的
另外一种方式是大部分代码从主函数中顺序执行，串口等接收后存入数组或者解析后存入数组，之后程序继续执行，到达函数或代码块后再进行处理，优点是程序容易控制流程，debug方便，缺点是功耗比较大，程序效率不太高，适用于逻辑复杂或计算量大的功能，比如自动控制等
如果你的系统不复杂，你的所有问题就简单的是一个如何设计状态机的问题，你构造你的状态机模型就可以了。这个有很多书可以看，状态机就三个要素：状态，跃迁条件和Action，剩下的问题只是代码组织，那是个独立主题。
如果你的系统较复杂，你的问题根本就是“如何设计一个嵌入式操作系统”，这个，你按这个题目去查资料就好了。
你想问题想得太高了，什么串口处理放在哪里处理什么的，根本不着边际。你有问题解决问题，想你的CPU现在应该干什么才是正道。
主要是基于FreeRTOS设计
使用事件的方式，有一个任务专门处理其他任务发送过来的事件，类似于消息处理机制。
串口使用循环缓冲区的方案，发送来的数据先放到循环缓冲区中，这样效率可能不是很高。
串口日志输出，使用一个buff，然后使用空闲任务刷新这个buff。
其他---
Practical UML Statecharts in C/C++, Second Edition: Event-Driven Programming for Embedded Systems
神书，网上可以找到电子版的中文版和英文版。我觉得还是看英文版好点。
确定执行的框架：
一个while循环里面检查串口是否有输入，在判断每个字符的时候，执行 switch_job(),
switch_job()里面做如下工作：
1. 定时处理，检查定时器是否到期，到期则定时处理。
2. 消息处理，检查消息队列是否有数据，（消息队列里的数据会在中断里面写入）有则处理。
以上就实现了一个裸系统的shell，周期处理，基于消息的处理。这个架构下面不能延时处理要重新规划。因为实际上除了中断就是单线程的。
其实重要的是架构。
一个典型的项目包括按键输入，显示输出，通讯。恰好我就是这种。
模块的组织以数据为核心，以状态来判断。按键输入改变数据，显示输出提取数据。同一个按键同一个显示在不同情况下功能不同，我通过状态来分别。
存在问题是全局变量满天飞，状态很多，但是我目前找不到更好的方法。