如何说明一个中断驱动的过程？

Question

这个问题涉及到软件流程的图示。作为一名电气工程师，我大部分编写的软件是为嵌入式微控制器而做的。在学校里，我们学习使用流程图来阐述我们的算法。然而，现在，我的许多嵌入式项目都是非常依赖于中断的，其中主要过程运行一些基本算法，各种中断源提供它的刺激。因此，我的问题是，有哪些图解技术可以用来说明我的过程，以便未来的开发人员能够轻松理解我的工作并参与开发呢？

以下是一些我需要的关键特性：

• 显示数据结构及数据如何在进程和中断之间传递
• 显示导致每个中断的条件
• 显示数据是如何收集和通过下行链接传递的
• 显示命令消息是如何被接收、解析和执行的
• 最好适合层次化拆分为更小的过程，并具有更高级别的细节

- kjgregory

Answer 1

我一直看到抢占时间被画成下面这样：

或者是这样的行内形式：

但我更喜欢前者，因为它给注释留了更多空间。

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回应你的评论，也许一个UML状态机图表（经过一些改编）更适合你的目的：

- embedded.kyle

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虽然有用，但我更希望找到一种方法来说明微控制器正在执行的总体顶层概念。这种类型的图表更侧重于说明个别中断的执行时间，在我的系统中有几个不同的中断例程。 - kjgregory

@user2635036，您能否详细说明一下您所寻找的内容？顶部的图表显示了多个进程，这些进程可能存在于微控制器中，也可能不存在。但是，如果您忘记了B和C进程，那么A进程就是您的“主”循环，该循环被IRQx中断，然后被更高优先级的IRQy中断，最后返回到主循环。对我来说，这听起来像是一个微控制器程序的顶层概念，即被多个优先级不同的中断级别打断。 - embedded.kyle

那个图解很好地解释了中断和其他进程之间的优先级和时间关系。但它没有解释中断的目的，主函数的目的，什么情况会引起中断，整个uC期望哪些类型的输入和输出，以及uC与其他系统之间存在哪些接口。此外，该图也没有展示数据结构以及数据如何在进程之间传递。 - kjgregory

这就更像了。你知道有没有好的（最好是免费的）绘制这些类型图表的程序？ - kjgregory

@user2635036，维基百科网站上的图看起来像是在Visio中完成的。 LucidChart 是一个在线的Visio竞争对手。免费使用。如果您注册，他们会给您一些存储空间；如果您付费，他们会提供许多其他功能。他们甚至有UML特定的形状，所以它应该能满足您的需求。 - embedded.kyle

Answer 2

使用UML类图来展示数据结构。使用序列图来展示类之间的交互和中断服务例程（仅展示函数调用）。使用活动图来展示中断如何与进程交互（信号对此很有用）。活动图还可以用于展示接收数据、解析数据和分派数据的过程。这也可以通过包图的静态视图来表示，其中命令处理程序在一个包中，命令解析器在另一个包中，并由依赖线连接。用例对功能的高级视图很好。

重点是UML支持许多不同的视图（静态、动态、逻辑、部署）进入您的系统。不要试图一次表达所有内容。

下面的图示例展示了一个中断到进程的示例（UML信号）。

- Bruce

Answer 3

在图形绘制中，你可以找到很多有趣的方法。我会在这里发布一些。你会发现其中有很多操作系统和架构特定的名称，例如寄存器、事件、函数名称等等。目前更多的是为了表示，对吧？所以我们来看看。

- Ruslan Gerasimov