在单片机开发中，常用算法有哪些？_给单片机项目加算法

我上学时，沉迷了很多年传奇游戏，从正版到sf，从潜在学霸，变成彻底的学渣。

有时候，我都分不清自己是擅长文科，还是理科。

说擅长理科吧，我理科的成绩比较差，说擅长文科吧，毕业后又干着理科的活。

刚开始学单片机开发时，有个问题也苦恼我很久，英语，数学不好，能学会吗？

后面实在走投无路了，硬着头皮学，干了么多年，才发现，英语数学，并不是学编程的门槛，而是天花板。

技术天花板高低，无所谓了，够用就好，因为迟早有一天，你会发现，99%的问题，都不是技术问题。

有个矛盾的问题，我们用单片机去开发产品的时候，多多少少都会涉及一些算法，那我为什么认为数学功底不好，也不影响开发呢？

比如我们无际项目特训营的项目，做一些功能的时候，会用到一些小算法，无线通信软解码、锂电池电量检测、CRC、MD5、固件升级等等。

有两点：

第一，很多算法，网上都有现成的，可以拿来修修改改。

第二，不管算法多么复杂，最终在程序里面，都是进行加减乘除，左移右移运算，哪怕算法不懂，可以花钱找个数学厉害的人，把需求给他，让他给你个加减乘除的公式，你用代码去实现这个计算就好。

下面罗列一些，单片机开发中常用的算法种类。

1.基础数学运算算法

比如加减乘除、求和、求平均、求最大/最小值等简单的数学运算，这些是算法中的基础，经常用于数据处理和计算。

2.排序算法

如冒泡排序、选择排序、插入排序等，用途是将数据按照升序或降序进行排列。

3.滤波算法

如均值滤波、中位值滤波、卡尔曼滤波等，一般用于ADC采集信号的二次处理，用软件算法过滤信号上的噪声，还原接近真实的数据。

4.查找算法

包括线性查找和二分查找等，用于在数据集合中快速定位特定元素。

5.字符串处理算法

涉及字符串的比较、复制、连接、查找、替换等操作，这些算法在单片机上面也会用到，比如屏显示，json、物联网模块的指令数据处理。

6.控制算法

如PID算法，PID控制算法在工业控制系统用的很多，主要作用是让如温度、速度、位置等，能够快速且准确地达到并维持在期望的目标值。

PID算法就像是有一个智能的调节器，它能够根据系统的当前状态和目标状态之间的差异，来自动调整控制量，从而使系统稳定地工作在期望的状态。

例如，在恒温系统中，PID控制器会根据当前温度与设定温度之间的差异来调节加热器的功率，以保持恒温。

在机器人导航中，PID控制器可以调整机器人的行驶方向和速度，以确保它沿着预定的路径行驶。

7.数据处理算法

包括数据采集、转换、编码、解码等操作，我们无际单片机项目特训营中的无线软解码、OTA固件升级就涉及此类算法，这些算法在数据通信和存储中用的比较多。

8.加密解密算法

如AES、DES等，用于保证数据的安全性，防止未授权的访问和篡改，这些市面上一般有现成的可用。

9.数据校验算法

比如CRC、总和校验、异或校验，在串口通信的应用比较多。

10.数学函数算法

如三角函数、对数、指数、开方等算法，这些在处理复杂数学问题时非常有用，不过我接触的应用中，比较少。

11.图形处理算法

在需要显示或处理图像的单片机应用中，可能会用到点阵显示、图形变换、颜色处理等算法，在一些点阵屏，TFT屏的应用比较多，这个一般根据实际的图形或者屏尺寸制定算法。

12.状态机算法

这个属于程序架构的一部分了，用于功能复杂项目中的状态转换和事件处理，比如TI蓝牙协议栈的OSAL系统。

13.搜索算法

如深度优先搜索（DFS）、广度优先搜索（BFS）等，用于在图或树结构中搜索特定的节点或路径，这个用链表来做队列时会用到。

14.优化算法

如遗传算法、模拟退火算法等，用于寻找问题的最优解或近似最优解，像遗传算法一般用来做机器人的路径规划，以找到最优的移动路径，避开障碍物，做过智障小车的小伙伴，应该比较熟悉了。

看到这么多算法，是不是很头大？

不用怕，常用的，我已经帮大家整理好了，可找我安排，免废无套路。都存起来，下次用到了，直接复制粘贴，嘎嘎爽。

最后提醒一句，并不是所有产品都需要算法，用到了再针对性去学习就好了，而且很多都有现成的，不用自己从头到尾写。

不知不觉，又写了3小时(我的意思是，可以挥起发财小手来个赞了^ ^！)

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