裸机开发与基于freertos有何区别

mmuyu

    裸机开发项目和基于freertos运行项目是我们经常在嵌入式系统中见到的两种方法，他们在不同的方面都有各自的优势和缺点。一般，最主要的区别会在资源调度和任务管理上。

首先是裸机开发：裸机开发指的是直接使用底层硬件开发，或者基于完善的外设库进行开发，一般是不用到操作系统的，像是STM32的标准库，hal库。那么就意味着，我们需要手动编写代码管理各个功能运行，保证各个功能能正常调度。虽然这样可能使我们的项目变得复杂，但是同时也是有很多优点的。
那么第一个优点自然是精简和高效，操作系统一般需要大量的资源开销，如占用ram用于维持操作系统正常调度运行，占用较多的flash空间。像是51这些单片机，ram和flash通常是非常匮乏的，以及操作系统内部多层的函数嵌套都是51无法接受的。因此我们使用裸机开发可以在资源有限的系统上更高效，更完全地发挥芯片的能力，实现更高的性能，更小的占用。
此外，基于裸机我们可以绕过操作系统，直接操作硬件资源，可以实现对系统更精细化的控制。当然，优点也伴随着缺点。由于基于裸机开发，需要手动处理任务，中断，时间处理，因此开发难度相对较高，容易产生错误。而且当面对多任务，每个任务都要求高实时性的时候，手动管理任务调度可能就力不从心了。
因此，假如项目功能少，实时性要求高，或者芯片的资源有限，通常会优先选择基于裸机开发。如果项目有复杂的功能要求，功能涉及到多线程，多任务，事件驱动或者更复杂的场景，这时候会优先选择基于操作系统开发，例如常见的freertos，rt-thread，linux等。 通常，操作系统都提供了多任务的管理，事件机制以及实时性的保障。基于操作系统开发我们的项目，我们可以借助操作系统，确保我们需要的功能能在规定的时间内被执行，在特定事件发生的时候调动对于功能。面对这涉及多任务，多线程，事件驱动，内存管理等复杂的场景，freertos都提供了完善的接口给我们使用，为我们的项目正常运行提供了有力的支持。
虽然基于freertos进行开发有非常大的优势，但是盲目把项目移植到freertos可能不仅无法利用这些优势，还起到反作用，拖累系统运行。基于freertos开发项目，会带来大量的资源开销和flash空间的占用。因此要先确保硬件平台资源足够充足，性能足够强大。还要对项目进行评估，是否有多任务，实时性，事件驱动的需求，分析项目需要的资源，估算系统资源是否受限。根据项目具体的情况选择基于裸机开发还是借助freertos。
    总的来说，在一些情况下，freertos可以加速开发，提高系统的可维护性，可拓展性和实时性。但是在一些简单的项目中，可能并不需要使用实时操作系统。当然最终的决策还是应该根据项目需求和团队能力进行综合考量。