要做到嵌入式应用的代码逻辑清晰,且避免重复的造轮子,没有好的应用架构怎么行。
如果没有好的架构,移植将会是一件很痛苦的事情。如果没有好的架构,复用是最大的难题,没法更大限度的复用原有的代码。如果没有好的架构,一旦驱动改了,所有的地方都要改,费时费力且很容易出错。如果没有好的架构,应用层中穿插着硬件驱动层的代码,看着会是一片混乱,逻辑不清,代码维护起来会很困难。这里总结下我的嵌入式程序设计思路,分享出来与大家共同探讨,同时也欢迎提出不同意见。
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嵌入式应用软件架构设计是构建高效、可维护和可扩展的嵌入式系统的基石。在设计过程中,首要目标是确保代码逻辑清晰,避免重复编写相同功能,这可以通过良好的架构来实现。没有好的架构,软件的移植性会大大降低,复用性也会成为难题,因为每个部分可能都需要因驱动改动而修改,导致大量的工作量和潜在错误。此外,当硬件驱动层的代码混杂在应用层中,将使得代码变得混乱,维护起来极其困难。
在设计嵌入式应用架构时,可以借鉴模块化和分层的思想。将API分为驱动层API和应用层API,以减少驱动层直接在应用层中的暴露,提高代码的可移植性和复用性。应用层负责总体运行框架,组织调用业务逻辑,例如定时任务、卡处理、通信等。业务逻辑层包含具体的处理逻辑,如CPU卡处理、通信记录上传等。应用接口层则提供公共API供上层调用,汇总下层模块的接口。功能模块层包括算法库、文件库、通信库等,它们向上提供应用接口,向下调用驱动接口。硬件驱动层作为最底层,提供统一接口供上层调用,各驱动模块之间相互独立,遵循接口不变、不跨级调用等原则。
这种分层设计的好处在于,驱动层的变化不会影响到应用层,功能模块的更新也不会波及整个系统。例如,文件库模块在更换平台时,只需移植几个硬件层接口即可。同时,通过模块化的封装,可以创建如APP_Open_UseFile和APP_Read_UseFile这样的高级接口,简化应用层的代码,提高代码的可读性和可维护性。
参照谷歌Android的架构,可以看到即使是复杂的系统,也可以通过模块化和分层实现清晰的结构。对于嵌入式系统,如开发智能POS应用,可以将读写卡、消费记录管理、黑名单、界面显示等功能模块化,然后在不同的平台上进行移植或调试。例如,一个模拟POS工具可以在电脑上实现,仅关注功能的实现,之后再通过界面库(如QT)提升用户体验。
嵌入式应用软件架构设计的关键在于模块化和分层,这有助于代码的清晰组织、移植性和复用性。通过合理的设计,可以降低开发成本,提高系统的稳定性和可靠性,为未来的维护和扩展打下坚实基础。
2024-08-20 10:45:06
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