面向对象的编程思想写单片机程序——（3）学习笔记之程序分层、数据产生流程

2023-05-16

系列文章目录

面向对象的编程思想写单片机程序——（1）学习笔记之程序设计
面向对象的编程思想写单片机程序——（2）学习笔记之怎么抽象出结构体
面向对象的编程思想写单片机程序——（3）学习笔记之程序分层、数据产生流程

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系列文章目录
程序分层
- 1、管理层
- 2、具体设备层
- 3、内核抽象（KAL）层
- 4、芯片抽象（CAL）层
数据产生流程
小结

程序分层

通过面向对象的编程思想来编程单片机程序，可以增强程序的可移植性，对于初入嵌入式单片机行业的小白，也更容易转向嵌入式Linux方向，对于如何抽象对于的结构体相关文章在本专栏前两篇，通过程序分层可以有效的将硬件与软件进行隔离，本文主要记录如何对程序进行分层，增加程序的兼容性。

本文以上一篇的输入设备的例子为例，来写如何进行程序分层：
在这里插入图片描述
输入针对输入系统可分为以下4层：

对输入设备初始化可分为4层，本文以面向对象的编程思想写单片机程序——（2）学习笔记之怎么抽象出结构体文章中已抽象出来的结构体为例来写如何分层。

1、管理层

初始化函数管理层代码如下：

void Init_InputDevice(void){
	p_InputDevice pDev = g_pInputDevice;  //g_pInputDevice  为自己定义的结构体类型
	while(pDev){
		pDev->DeviceInit();  //执行具体设备层的初始化函数
		pDev = pDev->p_next;
	}
}

g_pInputDevice 是结构体指针类型，可以通过自己定义赋值，也可以通过函数来获得设备。

2、具体设备层

初始化函数具体设备层代码如下：

static int GPIOKeyInit(void)
{
	KAL_GPIOKeyInit();  //调用下一层（KAL层）初始化函数
	return 0;
}

static InputDevice g_KeyDevice = {  //为按键构造一个结构体
	"GPIO_Key",            
	NULL, 
	GPIOKeyInit,                       
	NULL,                     
	NULL       
};

可为具体设备构造一个结构体，也可以自己写一个添加具体设备的函数。

3、内核抽象（KAL）层

初始化函数内核抽象（KAL）层代码如下：

void KAL_GPIOKeyInit(void)
{
#if defined(CONFIG_NORTOS)  //如果配置  CONFIG_NORTOS  执行 CAL_GPIOKeyInit();  
	CAL_GPIOKeyInit();    //调用下一层（CAL层）初始化函数
#elif defined(CONFIG_FREERTOS)
	FreeRTOS_GPIOKeyInit();
#elif defined(CONFIG_RTTREAD)
	RTTread_GPIOKeyInit();
}

根据不同的操作系统、不同的宏定义，执行不同的初始化函数；

4、芯片抽象（CAL）层

初始化函数芯片抽象（KAL）层代码如下：

void CAL_GPIOKeyInit(void)
{
#if defined(CONFIG_ST_HAL)  //如果配置  CONFIG_ST_HAL 执行 
	KEY_GPIO_ST_Init();    // 对于 ST 芯片 
#else 
	KEY_GPIO_Re_Init();    //其他系列
#endif

}

可以根据不同系列的芯片、HAL库（标准库）等，来执行不同的初始化函数。

通过程序这样的分层可提高程序的兼容性，不同的操作系统、不同系列的芯片、不同的输入设备，分别执行不同的程序。

还可以通过管理层对外提供两个接口（新增设备、初始化），通过新增设备可以添加不同的输入设备，并将这些设备利用链表保存起来；

数据产生流程

具体程序执行过程如下图：
在这里插入图片描述

小结

本文主要讲述单片机程序的面向对象的编程思想中，程序如何进行分层。感谢各位观看。

学习百问网资源总结笔记。

本专栏文章：
面向对象的编程思想写单片机程序——（1）学习笔记之程序设计
面向对象的编程思想写单片机程序——（2）学习笔记之怎么抽象出结构体
面向对象的编程思想写单片机程序——（3）学习笔记之程序分层、数据产生流程

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