标签: 软件分层

       做MCU开发已经快将近三年了，多多少少理解了一些东西，我现在来讲讲关于如何封转模块和如何合理的分层。         从学MCU开始，就从论坛上和身边的学长听到了“模块化”一词，这一路走来，总算是摸了一些门道，或许是我实践的不够，由于工作上软硬件都要做，做软件也做的不算太多。从最初封装外设开始，用一个C文件和H文件来集成一个外设的所有功能，到现在的分层包装。其实这些都是软件工程上的东西，只不过对于我们这些学信息工程的人来说没有接触。        当然包装的越好的模块消耗不必要的资源就会越多，对于有限的MCU来说，适当即可。来看一个简单的SPI外设的例子：     struct SPI_Driver {       //-------controller mode -----//      HANDLER01 SPI_Init;      HANDLER03 RdBusyFlag;      HANDLER03 WrBusyFlag;     //----------io mode-----------//      HANDLER02 SPI_Clk;      HANDLER03 SPI_InputData;      HANDLER02 SPI_OutputData;      HANDLER02 SPI_Cs; }; //spi max clk fre is 1000000 hz. struct SPI_Device {      struct SPI_Driver SpiDriver_mode;      struct head_list  SpiHead_list;      UINT16 SpiNum;      UINT16 SpiData;      UINT8  SpiCtlMode; //spi 模式.      UINT8  SpiTriggerMode; //spi trigger mode .for example up or down.      UINT8  SpiSendFSM; //send fsm.     UINT8  SpiRECEFSM; //receive fsm. };   //函数声明区 UINT8 ConfigSpiModule(UINT8 num, UINT32 fcy); UINT8 RegisterSpiDeviceDriver(UINT8 device_id, struct SPI_Driver *spi_operation); UINT8 SetSpiDeviceMode(UINT8 device_id, UINT8 ctl_mode, UINT8 trigger_mode); UINT8 SpiDeviceRdData(UINT8 device_id, UINT16 *data, UINT8 data_bit_num); UINT8 SpiDeviceWrData(UINT8 device_id, UINT16 *data, UINT8 data_bit_num);   这是SPI协议层的头文件，我们通过一些变量来描述该协议所具有的属性和所需要的功能，有点类似于类的包装。由于目前多数MCU都是有SPI模块的，为了构成通用，用函数指针来分别表示需要的函数接口，如果是用IO模拟SPI设备，则将用到的IO功能用函数指针来表示。         通过对SPI的理解，我们将模块包装成可以同时管理多个SPI设备，而第对他们有序的操作，由于每种SPI外设可能在读取数据位数和距离命令方面有区别，所以我列出了上述几个函数接口。       下面实现模块注册和配置函数。   UINT8 ConfigSpiModule(UINT8 num, UINT32 fcy) { _spi_num = num; _spi_fcy = fcy; _spi_delay_count = _spi_fcy / SPI_MAX_FCY; _spi_device_info = (struct SPI_Device*)My_malloc(sizeof(struct SPI_Device) * num); if(_spi_device_info == 0) return 1; My_memset((UINT8 *)_spi_device_info, sizeof(struct SPI_Device) * num, 0x00);   return 0;   //error return. }   /* register spi device driver. */ UINT8 RegisterSpiDeviceDriver(UINT8 device_id, struct SPI_Driver *spi_operation) { if(device_id _spi_num) { _spi_device_info .SpiDriver_mode = *spi_operation; } else return 1; return 0; } /* set spi device mode. */ UINT8 SetSpiDeviceMode(UINT8 device_id, UINT8 ctl_mode, UINT8 trigger_mode) { if(device_id _spi_num) { _spi_device_info .SpiCtlMode = ctl_mode; _spi_device_info .SpiTriggerMode = trigger_mode; } else return 1; return 0; }   当使用上述三个函数接口对SPI外设进行注册和配置后，就可以独立操作每一个外设了，下面是一个SPI交换数据的DA例子。   void Reigster_TLV5620_Drv(struct SPI_Driver *TLV 5620_operation, HANDLER02 LdacPort,   HANDLER02 LoadPort, UINT8 driver_mode) { _TLV5620_Info.LdacPort = LdacPort; _TLV5620_Info.LoadPort = LoadPort;   RegisterSpiDeviceDriver(TLV5620_DEVICE_ID, TLV5620_operation); SetSpiDeviceMode(TLV5620_DEVICE_ID, driver_mode, DOWN_TRIGGER); TLV5620_ref_voltage = REF_VOLTAGE;       //defalut value. }   这样就完成了外设DA的配置了，只需要使用这个读数据函数 SpiDeviceWrData(TLV5620_DEVICE_ID, temp, 11); //11为11位数，即通过spi传输数据位数 ，就可以将数据读到temp的变量中了。   这样一来我的这个SPI模块无论在哪里都可以使用了，实现了通用型。   当然讲了那么多的废话，其实包装模块就是抽取共性，当开始编程时，感觉到代码中有重复的东西，你可以不妨试试抽取共性，然后包装成模块，当需要使用底层的IO或者资源时，全部使用函数接口或者函数指针方式代替那部分功能，这样就实现了模块通用。   欢迎大家交流。  

模块化编程简明教程 林德光 ldeguang1991@gmail.com      模块化编程是嵌入式一门很重要的编程能力。对于一个稍微复杂的系统来说，编程时我们不可能把它全部写在一个 .c 文件里，这样很导致文件超级长，不利于调试，从审美角度来说，也显得毫无章法。更明智的做法就是采用模块化编程。下面就模块化编程进行简单讲解。（注：平台 win7 ，环境 keil4 ，处理器 STC1T ）      先给一个大致的印象。      一个 demo 工程文件下的文件夹如图        这种编程做法的优点就是结构清晰，逻辑性好。下面进行演示。      首先，新建一个文件夹（这里我放在桌面的 demo 文件夹） 在 demo 文件夹下新建五个文件夹 COMM 、 HARDWARE 、 OUTPUT 、 SYSTEM 、 USER （这只是我常用的做法，你也可以做相应修改） 其中， USER        : 用于存放用户文件：包括工程项目文件、主函数文件； SYSTEM      : 用于存放系统资源文件，如 uart,timer 等； HARDWARE    : 用于存放板载硬件资源，如 DS18b20,tube,key,lcd 等； COMM        : 用于存放通讯协议文件，如 I2C,SPI 等； OUTPUT      : 用于存放编译过程产生的“垃圾文件”，如，目标文件 (.obj) ，链接文                 件 (.lst) ， hex 文件等。        然后，打开 keil4 ，新建工程，保存在 USER 文件夹下，如图，      接下来的芯片选择等我就不多说了，你懂的……      新建 demo.c ，用于编写主函数 , 保存在 USER 目录下。现在 USER 目录下文件有：      现在假设我们要加入 LED 模块，那么我们就在 HARDWARE 文件下新建 led 文件夹， 打开 led 文件夹，新建 led.h ， led.c ，如图：      这里说明一下， .h 文件一般负责“声明”函数和配置， .c 文件负责“定义”函数。      分别编写 .h 和 .c 文件，这里我简单 demo 一下：      led.h      led.c   现在我们编写好了模块文件，重新打开 demo 工程，首先进行文件组织， 在 Groups 下删掉 Source Group1 ，新建 USER 、 HARDWARE ，（其他的文件夹就不新建了， demo 工程没有用到）      选中 Groups 下 USER ，在 Files 框下点击 Add Files ，添加进 USER 文件夹下的 .c 文件， 选中 Groups 下 HARDWARE ，在 Files 框下点击 Add Files ，添加进 USER 文件夹下的 .c 文件， 添加完，就这样…… 弄完就点 OK ，返回到主界面， 可以看到文件结构树已经跟我们一开始新建的文件夹结构统一了，如图（其他文件夹用不到，先忽略） 接着，设置中间过程产生的文件的放置位置   编写主函数，编译： 编译之后，可以发现编译器编译出错，说找不到 led.h 于是，我们还必须进行一项设置（编译路径） 编译路径我们添加进去了，再重新编译， 可以看到没有报错，（一个警告是因为我们编写的另外一个函数 LED_OFF() 函数没有调用），如果想不要这个警告可以这样设置， 大功告成，以后添加模块这可以按这个步骤就可以很快构建自己的工程文件了。