为什么叫“裸机开发”？
1. “裸机”一词的由来
- 字面含义：程序直接运行在“赤裸”的硬件上，没有操作系统（OS） 或中间层抽象。
- 类比：
- 有操作系统：像驾驶自动挡汽车，系统帮你换挡（资源管理）。
- 裸机开发：像驾驶手动挡汽车，直接操控离合器（硬件寄存器）。
2. 裸机开发 ≠ 单一硬件
- 外设的存在：
即使系统包含多个传感器、显示屏、通信模块，只要程序直接操作硬件（而非通过OS API），仍属于裸机开发。 - 示例：
- 通过裸机代码控制STM32的GPIO、ADC、UART外设，驱动温湿度传感器和LCD屏。
3. 与“非裸机开发”的对比
| 维度 | 裸机开发 | 非裸机开发（如FreeRTOS） |
|---|
| 资源管理 | 开发者手动管理（如内存、外设） | 操作系统提供抽象层（如任务、队列） |
| 开发复杂度 | 底层操作多，适合简单系统 | 高层抽象多，适合复杂多任务系统 |
| 实时性 | 依赖中断和轮询设计 | 通过任务优先级保证实时性 |
三、裸机开发的实际应用场景
1. 适合裸机的场景
- 资源受限设备：如8位单片机（51单片机、AVR）。
- 简单功能需求：如LED控制、温湿度监测。
- 实时性要求极高：如电机控制（PWM信号生成）。
2. 典型案例
- 智能家居遥控器：
- 中断：处理按键输入。
- 轮询：检测电池电量。
- DMA：红外信号编码发送。
- 工业传感器节点：
- 中断：响应数据采集完成信号。
- DMA：将ADC数据批量传输到内存。
- 轮询：通过UART上报数据到上位机。
四、总结
- 裸机开发的核心：轮询、中断、DMA是三大基石，分别解决主动检查、异步响应和高效传输问题。
- “裸机”的定义：与硬件复杂度无关，核心在于直接操作硬件，无操作系统介入。
- 外设的角色：传感器、显示屏等外设是裸机系统的组成部分，开发者需直接通过寄存器或HAL库操作它们。
