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至顶网软件频道基础软件C语言嵌入式系统编程修炼之软件架构篇

C语言嵌入式系统编程修炼之软件架构篇

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模块划分的\\\"划\\\"是规划的意思,意指怎样合理的将一个很大的软件划分为一系列功能独立的部分合作完成系统的需求。

作者:宋宝华 来源:天极网 2007年11月22日

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 硬件驱动模块

  一个硬件驱动模块通常应包括如下函数:

  (1)中断服务程序ISR

  (2)硬件初始化

  a.修改寄存器,设置硬件参数(如UART应设置其波特率,AD/DA设备应设置其采样速率等);

  b.将中断服务程序入口地址写入中断向量表:

/* 设置中断向量表 */
m_myPtr = make_far_pointer(0l); /* 返回void far型指针void far * */
m_myPtr += ITYPE_UART; /* ITYPE_UART: uart中断服务程序 */
/* 相对于中断向量表首地址的偏移 */
*m_myPtr = &UART _Isr; /* UART _Isr:UART的中断服务程序 */

  (3)设置CPU针对该硬件的控制线

  a.如果控制线可作PIO(可编程I/O)和控制信号用,则设置CPU内部对应寄存器使其作为控制信号;

  b.设置CPU内部的针对该设备的中断屏蔽位,设置中断方式(电平触发还是边缘触发)。

  (4)提供一系列针对该设备的操作接口函数。例如,对于LCD,其驱动模块应提供绘制像素、画线、绘制矩阵、显示字符点阵等函数;而对于实时钟,其驱动模块则需提供获取时间、设置时间等函数。

  C的面向对象化

  在面向对象的语言里面,出现了类的概念。类是对特定数据的特定操作的集合体。类包含了两个范畴:数据和操作。而C语言中的struct仅仅是数据的集合,我们可以利用函数指针将struct模拟为一个包含数据和操作的"类"。下面的C程序模拟了一个最简单的"类":

#ifndef C_Class
#define C_Class struct
#endif
C_Class A
{
 C_Class A *A_this; /* this指针 */
 void (*Foo)(C_Class A *A_this); /* 行为:函数指针 */
 int a; /* 数据 */
 int b;
};

  我们可以利用C语言模拟出面向对象的三个特性:封装、继承和多态,但是更多的时候,我们只是需要将数据与行为封装以解决软件结构混乱的问题。C模拟面向对象思想的目的不在于模拟行为本身,而在于解决某些情况下使用C语言编程时程序整体框架结构分散、数据和函数脱节的问题。我们在后续章节会看到这样的例子。

  总结

  本篇介绍了嵌入式系统编程软件架构方面的知识,主要包括模块划分、多任务还是单任务选取、单任务程序典型架构、中断服务程序、硬件驱动模块设计等,从宏观上给出了一个嵌入式系统软件所包含的主要元素。

  请记住:软件结构是软件的灵魂!结构混乱的程序面目可憎,调试、测试、维护、升级都极度困难。

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