做嵌入式應用開發，如果沒有好的應用架構會是一個很大的煩惱，信盈達小編帶大家分享嵌入式程序設計的一些思路

如果沒有好的架構，移植將會是一件很痛苦的事情。

如果沒有好的架構，復用是最大的難題，沒法更大限度的復用原有的代碼。

如果沒有好的架構，一旦驅動改了，所有的地方都要改，費時費力且很容易出錯。

如果沒有好的架構，應用層中穿插著硬件驅動層的代碼，看著會是一片混亂，邏輯不清，代碼維護起來會很困難。

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現在的小朋友都愛玩搭積木的游戲，一個模塊一個模塊的拼裝起來，快速組成各種不同的模型。現在的產品設計也很少從零開始。大都復用現有成熟的模塊，專注于某個擅長領域。

要做到嵌入式應用的代碼邏輯清晰，且避免重復的造輪子，沒有好的應用架構怎么行！

把API分為驅動層和應用層API，而不是所有程序都調用驅動層API。(整個應用中都調用驅動層API會導致應用中驅動調用隨處可見，無法移植和最大限度的復用)

先把一個應用進行功能模塊劃分，并對整體結構進行分層，然后設計出功能獨立的各個模塊（如算法模塊，文件庫模塊，通信庫模塊），在模塊之上開放公共接口。

驅動層提供出公共接口供上層調用。各個功能模塊可以獨立編譯（如算法模塊純ANSI C，可在任意平臺復用），或者調用驅動層接口（文件庫模塊調用了驅動讀寫Flash），總而言之，言而總之，封裝出各個功能獨立的可復用的功能模塊。

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總體分 硬件驅動層-->功能模塊層-->應用接口層-->業務邏輯層-->應用層

總體結構示意框圖：

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應用層，為程序的總體的運行框架，組織調用業務邏輯。可以用某種嵌入式操作系統實現幾種任務 。如定時任務，卡處理任務，菜單任務，通信任務。

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業務邏輯層，如CPU卡處理，交通部卡處理，銀聯卡處理，M1卡處理，通信記錄上傳，黑名單下載，票價參數下載等。

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應用接口層，提供公共的api接口供應用接口供上層調用。這些接口也可由下層的功能模塊開放出來，應用接口層負責匯總。

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功能模塊層，可以封裝不同的功能模塊。如算法庫，文件庫，通信庫，銀聯庫，向上提供應用接口層的接口，向下調用驅動接口。

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硬件驅動層，由各個驅動模塊組成，向上提供統一的接口。

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遵循一些約定：

1.每個模塊提供出的接口要統一，后續只能增，不能改原來的接口。

2.模塊與模塊之間相互獨立，互不影響，不能相互調用，只能調用它下層的接口。

3.由模塊構成層，層與層之間不能跨級調用。如在應用層中不能看到直接調用驅動層的代碼。

4.模塊中又可以繼續分層，如接口層，驅動層，硬件層。

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如果驅動變動了，或者換不同平臺，只需更改驅動層，應用層不受影響。

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如果功能模塊變動了，只需升級功能功能模塊，其他的模塊不受影響，應用層也不受影響。

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按照這種邏輯設計好之后，主要的工作就是在業務邏輯層。應用層則為程序的總體流程和框架，主要調用業務邏輯層實現不同的功能。

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我們現在的代碼結構，基本是按這個思路來的。

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硬件驅動層-->功能模塊層-->應用接口層-->業務邏輯層-->應用層。

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看看以下兩種風格的代碼，你更喜歡哪個。

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另一種風格：

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同樣是保存參數，非要拆成 AlgCRC16 ?，WritePraFlash( (unsigned char *)&NetPra , NETPRA_ADDR , sizeof(_NetPra) )兩步嗎？

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還有AH_Para_Verify這個，在應用層中真是多余啊，檢測失敗又從Flash讀取。關于參數，一開機就應該檢測合法性了。

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既然都是要保存參數，就應該做個封裝，如上圖所示，把系統用到的不同參數做個規劃。應用層調用APP_Open_UseFile 或者APP_Read_UseFile,而不是直接的去讀寫Flash。

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來看看赫赫有名的谷歌的android架構，雖然很復雜，但從框圖上看，也像是搭積木，各個功能模塊獨立，層次分明。最低層建立在linux Kernel基礎上，然后是各個組件庫libraries，再往上是應用框架和應用。

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以NC_FileLib,文件庫模塊為例，如果要用在其他平臺，如EH0918手持機設備，只需要移植幾個硬件層接口即可。

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NC_FileSys文件庫，跟硬件相關的接口在Hook文件夾，

重新實現以下幾個函數即可：

void HW_FRAM_Init( void )

unsigned int HW_FRAM_Read( unsigned int ???addr,unsigned int ???size,unsigned char ???*buffer)

unsigned int HW_FRAM_Write( unsigned int ???addr, unsigned int ???size,unsigned char ???*buffer )

//擦除FLASH一頁 (FLASH擦除的最小單元)

unsigned int HW_Flash_PageErase( unsigned int page )

unsigned int HW_Flash_Read( unsigned int addr, unsigned int size, unsigned char *buffer )

unsigned int HW_Flash_NotEraseWrite( unsigned int addr, unsigned int size, unsigned char *buffer )

//擦除FLASH一頁 (FLASH擦除的最小單元)

unsigned int HW_Flash_PageErase( unsigned int page )

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按照以上模塊化設計思想，很容易實現一模擬pos機：

以開發一個智能pos應用為例：

一個智能pos涉及到的功能模塊有：

讀寫卡功能，保存與讀取消費記錄，查找保存黑名單，界面顯示，菜單顯示，通信下載參數上傳記錄等。

在電腦上實現一模擬pos用到的功能模塊有 文件存儲模塊，卡處理模塊，算法模塊，銀聯庫模塊。我把這些模塊移植到電腦上。

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只是功能上的實現,完成刷卡消費，記錄存儲，記錄上傳，黑名單，票價下載等功能。界面為Dos窗口。后續如果用QT把界面也做出來，就是一功能齊全的模擬POS機，不過得把荒廢多年的C++重新拾起來了。可以繼續完善做一個上位機模擬pos，改變編譯器在上位機仿真調試并交叉編譯后運行在真實POS上。

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關于卡處理模塊的實現，由于電腦上沒讀卡頭，于是用外接讀卡器。把讀卡器串口接電腦上。電腦上做一讀寫卡服務，提供TCP接口的讀寫卡接口。

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移植文件庫，嵌入式程序中是操作的flash,在電腦上把文件庫中用到的接口用讀寫文件的形式替換。

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移植算法庫，算法庫都是c寫的，直接用gcc在windows平臺重新編譯即可。

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各個功能模塊，又可以進一步細分為子模塊。

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拿通信庫舉例：

嵌入式設備都需要支持各種不同的通訊模塊。比如硬件設備有A701、A801、B502等，通訊模塊有GL868、MG323、MC8630、N710、ZIGBEE等，這些設備分別支持全部或部分通訊模塊。

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整體架構分為如下：

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驅動大致分為三層：

1、接口層：為用戶提供統一的接口，比如：Connect、TxData、RxData、Disconnect等。

2、驅動層：向接口層暴露統一的接口，這些接口用于完成實際的連接斷開和數據收發等，比如：DevConnect、DevTxData、RxData、Disconnect等。該層只會和支持的通訊模塊相關，不會直接訪問任何硬件功能，包括串口通訊、GPIO控制全部通過底層的設備層實現。

3、設備層：向驅動層提供統一的接口，這些接口通過訪問物理硬件來實現和模塊的通訊，比如：XXXPowerOn、SerialSend、SerialReceive等，并定義該設備支持哪些模塊。

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對于部分編寫通訊模塊驅動常用的功能，模塊中提供了一系列的輔助函數，避免重復勞動。

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