Существуют ли какие ни будь шаблоны проектирования для МК? А конкретно меня интересует шаблон формирования всей программы.
Попытаюсь объяснить проблему. При написании сложной программы как то я уперся что не оптимально разбросал логические элементы программы и получилось так что если посмотреть программу в срезе работы за секунду то 90% программа прохлаждается, а 10% упирается рогами в стену. Естественно я стал как то это оптимизировать и заставлять нагрузку распределять плавно по времени, результат конечно был достигнут, но возник вопрос, а как делать правильно? Сам я по должности JAVA программист и хорошо знаком с разными методами программирования, и одна из важных фишек в моей работе это знание шаблонов программирования. Грубо говоря это описано как надо делать, и как не надо. По сути я понимаю что все программы для МК делятся на конкретные логические блоки и предполагаю что есть правильный способ выполнения этих блоков. На вскидку блоки следующие:
1. Получение данных через прерывания
2. Просто получение данных по АЦП
3. Получение данных по UART/SPI и т.д.
4. Обработка данных
5. Вывод данных

Ну это я написал на вскидку. И вот теперь задача, как эти блоки раскидать в основном цикле так чтобы они плавненько обрабатывались и никому не мешали? Плюс ещё эти блоки делятся на под блоки с различным уровнем вложенности, но задача по сути типична, и я больше чем уверен что в итоге все работающие программы очень похожи. Вот и охота у знать как делать правильно.
Так же шаблоны проектирования стандартизируют код и позволяют другому программисту легко разобраться в нем.

Самое простое - (в смысле реализации) - использовать готовую RTOS.
Правда, придётся потратить недельку на изучение документации и месяцок-другой на тренировки "на кошках" и усвоение специфики.

А вообще, общих шаблонов быть не может, слишком сильно влияет специфика задачи.
В одном случае надо минимизировать время реакции, в другом - уменьшить потребление и т.д.

ИМХО, существуют разные подходы к проектированию программ для МК:
- суперцикл,
- метод конечных автоматов,
- операционная система реального времени.

Хе-хе... А судьи кто? Выбирать все равно Вам.
Я лично использую автоматы состояний, а их обслуживание засовываю в бэкграунд (прерывания по таймеру) и в обслуживание событий в основном цикле в соответствии с требуемой реакцией.

Из указанного списка в основном цикле обычно делают только обработку данных, а прием/передачу в прерываниях/DMA, если конечно процессор и периферия это могут.

+1 Для небольших задач - самое то. А для сложных, как уже сказали - RTOS.

Значит все таки есть шаблоны . Лана буду гуглить, изучать. За ссылку на описание на русском буду благодарен

Да уж не знаю.
Вот только что "из-под пера" простейший автомат управления насосом повышения давления.
Будет вставлен в обработку события 100 мс.

Если Вас не затруднит, Вы не могли-бы дать короткий обзор существующих RTOS для МК серии AVR.
Если можно ссылки.
Еще интересуют размеры занимаемые во FLASH и требуемые ресурсы.

Заранее благодарен.

C обзором, к сожалению, не смогу помочь, не настолько "продвинут" в этой теме. В нашей конторе использовали FreeRTOS. Ещё хорошо отзываются о scmRTOS
Надеюсь, коллеги меня дополнят.

А не тяжеловат FreeRTOS для Avr? Есть AvrX, маленькая и легкая, специально под AVR-ы написанная, правда к сожалению в реальных проектах попользовать не довелось.

На МК очень широко используются прерывания. В одной программе может существовать их довольно много (до 10 штук). Некоторые задачи могут объединятся в одном прерывании.

Например АЦП/таймер/управление двигателем. Естественно прерывание при этом должно выполнятся максимально быстро. Если этого нет, то в прерывании взводятся флаги, а в голове по конкретному флагу исполняется кусок.

Голова может быть построена как кооперативная ОС. Особенно если задачи слабо связаны. Если сильно связаны, то как автомат. То есть либо:

if(flag1)
{
flag1=FALSE;
...
}
if(flag2)
{
flag2=FALSE;
...
}

Либо:

if(state==1)
{
state++;
...
}
if(state==2)
{
state++;
...
}

И в том и в другом случае, время нахождения в одном состоянии должно быть ограничено. Обычно, у меня, к примеру, голова программы очень мало загружена.