单片机怎么实现真正的多线程？

所谓多线程都是模拟的，本质都是单线程，因为cpu同一时刻只能执行一段代码。

模拟的多线程就是任务之间快速切换，看起来像同时执行的样子。

据说最近有多核的单片机，不过成本应该会高很多。

对于模拟的多线程，我知道的有两种方式：

1.基于时间片的轮询系统

我自己就写过这样一个系统，原理就是用systick给系统提供一个时间基准，一般我用10ms。

然后把整体产品功能成不同的任务（线程），并且为每个任务分配一个时间片。

我红色框标注的每个任务调度的时间，1代表10ms，50则代表500ms，每个任务执行的频率可以不同，方便释放cpu资源给更需要的任务。

主函数的循环里一直判断每个任务的状态。

这里我把任务直接封装成结构体，通过函数指针的方式去调用，方便不同的任务集中管理。

如果任务就绪，就执行，等该任务执行完，下一个任务才能执行，所以本质还是轮询。

只是每个任务可以灵活分配调度时间，不重要的任务执行次数少，重要的任务执行次数多，看起来像多线程的效果。

这种方式比传统的while(1)去轮询在程序架构上会好一点，任务管理和调度也灵活很多。

缺点就是任务在执行过程中无法被打断，不能马上切换到别的任务去执行。

这套系统我录制过教程，现在暂时开放给大家学习，后面可能会删掉。

想参考的找无际单片机就可以了，或者看下我下面这篇文章的开头。

《单片机入门到高级开挂学习路径(附教程+工具)》

《单片机入门到高级开挂学习路径(附教程+工具)》

《单片机入门到高级开挂学习路径(附教程+工具)》

如果是实时性要求非常苛刻的产品，这个就不是很适合。

2.RTOS

RTOS应该是单片机最接近多线程的系统了，目的就是提高系统的实时响应能力。

比如说你正在主持一个电台节目，并且有一个播报天气的环节，你希望天气播报每隔 10 分钟播报一次，但是电台节目时间是1小时。

如果你使用while(1)轮询的方式去做，你可能会遇到这样的情况：天气播报被其电台节目占用了，导致它不能按照预定的时间进行。

但是，如果你使用的是 RTOS，它会把天气播报分配到高优先级，并且它会保证每隔 10 分钟就运行一次天气播报程序。

播报完以后继续回到电台节目，这样即使有其他任务占用了大量的资源，也不会影响到天气播报程序的正常运行。

这就是 RTOS 的工作原理，它通过分配任务的优先级，保证任务按照预定的时间计划进行。

但本质也是模拟多线程，因为播报电台节目的时候，cpu资源被天气预报抢占了，它们两个任务并没有同时执行。

单片机实现多线程技术是一个比较复杂的技术，不仅需要掌握单片机的相关知识，还需要掌握多线程技术的相关知识，比如任务调度、任务同步、任务资源分配、任务通信等等。

一般都是用现成的RTOS，自己手写一个难度太大了。

对于单片机多线程技术的学习，我不建议新手刚开始就去学RTOS。

应该多做一些基于单片机的项目，把编程基础打扎实。

到那个时候，再去学RTOS时间成本会低很多，理解也会更深刻。