C语言嵌入式系统编程修炼之软件架构篇 2

时间:2023-01-26 20:14:17
  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