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單片機(jī)模塊化編程的分層設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)-全文預(yù)覽

2025-08-20 00:27 上一頁面

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【正文】 從自己的技術(shù)出發(fā),編自己喜歡編的東西,或者干脆就是賣弄自己的編程技術(shù)。為了避免程序員們重走像我當(dāng)初的很多彎路,現(xiàn)在把自己的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)寫出來,給大家在軟件推廣方面一點(diǎn)啟示。我這下才認(rèn)識(shí)到了軟件推廣的重要性 — 我們作為技術(shù)人員,往往是重技術(shù)輕營(yíng)銷,結(jié)果是再好的軟件也由于無人知曉而只能孤芳自賞。訂閱 本人與大家一樣,原來只是一個(gè)普通的程序員,靠給軟件公司打工謀生。在諸如大眾消費(fèi)產(chǎn)品這一類對(duì)成本非常敏感 的設(shè)計(jì)方案中,一般都會(huì)把無法通過軟件實(shí)現(xiàn)的功能排除在外的。實(shí)際上,軟件文檔是否詳細(xì)、完整,在某種程度上是與公司或客戶的要求有關(guān)的。 c. 由于軟件易于更改,因此程序內(nèi)容經(jīng)常會(huì)按銷售人員提供的要求發(fā)生變更,在某些情況下,軟件文檔的內(nèi)容無法及時(shí)反映程序的最新變化。 2) 軟件與硬件所考慮的不同之處(此經(jīng)驗(yàn)方便技術(shù)總監(jiān)或其他相關(guān)管理者參考,因?yàn)闊o論是多高深的技術(shù)管理者,要么是硬件出身,要么是軟件出身,要么就是非技術(shù)出身 ) 說明軟件之間、處理器之間或處理器與其內(nèi)部器件之間使用的通信協(xié)議:其內(nèi)容應(yīng)包括對(duì)緩沖區(qū)接口機(jī)制、命令/應(yīng)答協(xié)議、信號(hào)控制等協(xié)議的具體說明。 外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法(例如,說明輸入定時(shí)器電路的時(shí)鐘頻率等) 內(nèi)存和I/O端口地址(如果需要,還可以提供內(nèi)存映射圖) 2)材料(硬件物料和損耗,有時(shí)候需要投幾次PCB版才把產(chǎn)品穩(wěn)定下來)的開銷 如果該款處理器在市場(chǎng)上已經(jīng)用得很廣了,那么我們可以獲取更多的相關(guān)資料,觀察人家的產(chǎn)品是如何使用處理器的,也能在網(wǎng)絡(luò)上找到不少的相關(guān)的設(shè)計(jì)資料以及相關(guān)技術(shù)主題,這樣就進(jìn)一步降低了技術(shù)門檻,確保了使用該處理器做產(chǎn)品可行性,減低了風(fēng)險(xiǎn); 總的來說,生產(chǎn)的部件越多,則可以接受的前期開發(fā)成本也就越大。 ,這一點(diǎn)的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于處理器的價(jià)格 ,我們需要選擇一種處理器或存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)都可以升級(jí)的器件 并且由于大范圍溫度變化的設(shè)備通常比較昂貴,因此在設(shè)計(jì)過程中就不能再根據(jù)一般工業(yè)級(jí)器件的價(jià)格來制定預(yù)算。 3)休眠電流:許多微處理器都支持低功率運(yùn)行模式,在這種模式下,系統(tǒng)的CPU處理器將處于休眠狀態(tài),同時(shí)所有外部設(shè)備的電源供電都被暫時(shí)切斷,以便減 少系統(tǒng)的電能消耗;某些微處理器在這種方式下需要的維持電流極小,但也有一些微處理器在這種方式下并不能節(jié)省多少功率;不管怎樣,我們都要對(duì)系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)模 式下的工作時(shí)間有一個(gè)估測(cè),以便對(duì)具體情況選擇使用的電池。 2)看系統(tǒng)是否需要使用電池供電方式,如果這樣,我們就要考慮選擇那種對(duì)驅(qū)動(dòng)電流要求不高的處理器,然后再為其選擇合適的電池。 總結(jié):所以,根據(jù)不同的產(chǎn)品選擇不同的存儲(chǔ)器也是一門很講究的學(xué)問。 現(xiàn)在有的芯片是將多個(gè)不同功能的核封裝到一個(gè)芯片IC中,定制某種特定的功能,比如DSP,其中包括用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字解碼、乘法運(yùn)算的硬件乘法器和移相器等; 然而,這類處理器也由其自身局限,往往在執(zhí)行某些普通操作之前必須要使用額外的指令來把RAM中的數(shù)據(jù)放入內(nèi)部寄存器,相比之下,一般處理器只允許對(duì) RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接訪問。 并且,有的開發(fā)工具價(jià)格也比較昂貴,而且很可能只能從制造商那里購買,還有仿真工具也是需要付費(fèi)的,這些對(duì)我們?cè)谶x擇一款處理器的時(shí)候,是都應(yīng)該考慮進(jìn)去的成本因素。 選擇一款新的處理器,很可能就要使用一個(gè)新的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境,包括軟件的編譯環(huán)境等;對(duì)于開發(fā)日程安排比較緊張的項(xiàng)目來說,開發(fā)人員往往無法抽出專門的時(shí)間來研究,熟悉新的開發(fā)工具,從而也無法全面掌握開發(fā)工具的使用技巧。 如果開發(fā)語言選擇不當(dāng),其后果可能是把一個(gè)簡(jiǎn)單、低成本的單片機(jī)系統(tǒng)變?yōu)橐粋€(gè)需要使用配置若干兆字節(jié)RAM空間的64位嵌入式處理器系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果80%的ROM空間被代碼占用的話,那么就太擁擠了,除非能確保系統(tǒng)需求不會(huì)有任何變化,否則至少要為可能發(fā)生的變化保留足夠的備用ROM空間。 需要注意的一個(gè)問題是,某些微處理器限制RAM的使用,這種限制的目的是為了借用部分內(nèi)存存儲(chǔ)器作為內(nèi)部寄存器組使用。 如果所需內(nèi)存容量超出這類處理器的尋址范圍,那么只能通過增加外部RAM來滿足需求;然而,增加外部RAM的同時(shí)將會(huì)占用一定數(shù)量的I/O管腳來對(duì)擴(kuò)展內(nèi)存進(jìn)行尋址,這種擴(kuò)展往往會(huì)影響到處理器來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的初衷。 (RAM)的選擇:RAM容量的預(yù)測(cè)是比較直觀的,我們只需把所有變量數(shù)目與所有內(nèi)部緩沖區(qū)的容量以及先入先出(FIFO)隊(duì)列長(zhǎng)度和堆棧長(zhǎng)度直接相加,就能得到所需RAM容量的總數(shù)。設(shè)備斷電后,RAM中 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。 深入了解并明確接口要求的方法:可以自己動(dòng)手編寫一些程序來對(duì)接口進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,以確認(rèn)某種處理器是否可以滿足應(yīng)用的要求;因?yàn)?,確認(rèn)某個(gè)處理器是否可以滿足接口要求并非是一件簡(jiǎn)單的任務(wù)。例如,在閱讀資料的過程中發(fā) 現(xiàn),該資料可能會(huì)說明其串行接口可以在最高波特率下工作,但仔細(xì)研究該處理器的指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí),可能會(huì)發(fā)現(xiàn)并非該串口接口的所有操作模式都可以在最大波特率下 運(yùn)行。 ,或在設(shè)計(jì)過程中系統(tǒng)需求是否可能出現(xiàn)變化?我們的設(shè)計(jì)是否能適應(yīng)系統(tǒng)需求的變化?解 釋:要避免選擇的處理器剛好滿足當(dāng)前要求,這樣當(dāng)以后事務(wù)要求逐漸提高,處理器性能如果還有一定空間的話,那么就可以重用目前的產(chǎn)品;第二個(gè)就是要選擇不 會(huì)即將停產(chǎn)的芯片,很多處理器用得很廣乏,可以借鑒的資料也很多,但是很可能這款芯片已經(jīng)在市場(chǎng)上流行很長(zhǎng)時(shí)間了,芯片廠商已經(jīng)推出更新?lián)Q代的替代品了, 如果你選擇了這款芯片,很可能1,2年后就買不到這款處理器芯片了,導(dǎo)致不得不重新選擇新的處理器,重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品,這樣的既耗費(fèi)時(shí)間,金錢,更消耗人力, 延誤市場(chǎng)的戰(zhàn)機(jī)。 如果需要商用,那么除了上面給出的功能要求外,其設(shè)計(jì)文檔中還要包括電磁干擾(EMI)和電磁兼容性(EMC)認(rèn)證、安全認(rèn)證以及使用環(huán)境(包括環(huán)境溫度、濕度、鹽霧腐蝕等)等方面的需求。系統(tǒng)描述:用于從化溫泉的水泵換水系統(tǒng)電源輸入:使用來自于變壓器的9V~12V直流電水泵功率:375W1)使用單相交流電機(jī),由機(jī)械電氣進(jìn)行控制2)如果溫泉池處于低水位,則輸入開關(guān)閉合信號(hào),以禁止水泵繼續(xù)運(yùn)行3)用戶可以自由設(shè)置水泵運(yùn)行或關(guān)閉的時(shí)間長(zhǎng)度4)除了自動(dòng)設(shè)置控制外,還需要提供一種人工裝置來允許維護(hù)人員靈活控制水泵進(jìn)行維修5)水泵開啟/關(guān)閉/人工干預(yù)的時(shí)間可以30分鐘為單位,在30分鐘到23小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)6)顯示設(shè)備可以指示水泵的開關(guān)狀態(tài),剩余時(shí)間,以及水泵是否處于人工干預(yù)模式7)具備監(jiān)視低水位的功能,并顯示在屏幕上2)實(shí)際輸入輸出是何種方式實(shí)現(xiàn)的(為元器件的選型做參考) 需求定義用來描述產(chǎn)品的基本功能,對(duì)于公司來說,需求一般由該公司的市場(chǎng)銷售部門或該公司的主要客戶來制定;而對(duì)小公司或愛好者(),技術(shù)人員可以自己負(fù)責(zé)定義需求,并撰寫成文檔。 與日常生活中的大多數(shù)事務(wù)一樣,設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式產(chǎn)品的過程也必須從確定目標(biāo)開始,對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行明確定義。訂閱 來源: 作者:jesse轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處完整的全文:綜上所述,很容易看出隔離驅(qū)動(dòng)模式的優(yōu)點(diǎn),隔離驅(qū)動(dòng)模式設(shè)計(jì)可以極大地提高程序的擴(kuò)展性。表 業(yè)務(wù)層的責(zé)任就是在沒有對(duì)數(shù)據(jù)層和陳述層的需求變化的基礎(chǔ)上完成所有的轉(zhuǎn)換。這種修改經(jīng)常會(huì)違反至少損害數(shù)據(jù)的特有規(guī)則,導(dǎo)致不必要的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)的非標(biāo)準(zhǔn)化。 所謂的數(shù)據(jù)層驅(qū)動(dòng)模式,就是先設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)層,陳述層圍繞數(shù)據(jù)層展開,一旦完成了數(shù)據(jù)層和陳述層,業(yè)務(wù)層就圍繞數(shù)據(jù)層展開。用戶只能通過邏輯層來訪問數(shù)據(jù)層,減少了入口點(diǎn),把很多危險(xiǎn)的系統(tǒng)功能都屏蔽了。美國(guó)人曾利用分式計(jì)算解密,幾個(gè)月就破解了據(jù)稱永遠(yuǎn)都破解不了的密碼。 從開發(fā)角度和應(yīng)用角度來看,三層架構(gòu)比二層架構(gòu)或單層架構(gòu)都有更大的優(yōu)勢(shì)。讀者現(xiàn)在似乎找到了面向?qū)ο蟮母杏X,代碼量較以前有了很大的減少,而且修改的時(shí)候也比較方便,也實(shí)現(xiàn)了代碼的重用性。 意識(shí)到這樣的問題,初級(jí)程序人員開始將程序中一些公用的處理程序?qū)懗晒卜椒?,封裝在類中,供其它程序調(diào)用。 在開發(fā)過程中,初級(jí)程序人員出現(xiàn)相似的功能經(jīng)常復(fù)制代碼,那么同樣的代碼為什么要寫那么多次?不但使程序變得冗長(zhǎng),更不利于維護(hù),一個(gè)小小的修改或許會(huì)涉及很多頁面,經(jīng)常導(dǎo)致異常的產(chǎn)生使程序不能正常運(yùn)行。 對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序來說,代碼量不是很多的情況下,一層結(jié)構(gòu)或二層結(jié)構(gòu)開發(fā)完全夠用,沒有必要將其復(fù)雜化,如果對(duì)一個(gè)復(fù)雜的大型系統(tǒng),設(shè)計(jì)為一層結(jié)構(gòu)或二層結(jié)構(gòu)開發(fā),那么這樣的設(shè)計(jì)存在很嚴(yán)重缺陷。顯示層放在ASPX頁面中,數(shù)據(jù)庫操作和邏輯層用組件或封裝類來實(shí)現(xiàn),這樣就很方便的實(shí)現(xiàn)了三層架構(gòu)。執(zhí)行數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改和顯示等。如完成數(shù)據(jù)添加、修改和查詢業(yè)務(wù)等;不允許指定的文本框中輸入空字符串,數(shù)據(jù)格式是否正確及數(shù)據(jù)類型驗(yàn)證;用戶的權(quán)限的合法性判斷等等,通過以上的諸多判斷以決定是否將操作繼續(xù)向后傳遞,盡量保證程序的正常運(yùn)行。意味著只做與外觀顯示相關(guān)的工作,不屬于他的工作不用做。三層開發(fā)電腦技術(shù) 20101228 22:28:57 閱讀6 評(píng)論0 2。 ↓動(dòng) 物理層--。 ↓等驅(qū)| 功能層--。引出器件的基本讀寫函數(shù)對(duì)應(yīng)文件應(yīng)用舉例2: ↓件| 器件層--文件 。 ↓引出LCD的線、圓、矩形、填充等功能硬| ↓ ↓關(guān)| ↓件|協(xié)議層--如FAT、TCPIP、OS等現(xiàn)成的協(xié)議棧、算法、游戲等相| 應(yīng)用層--面向用戶的主程序軟|字號(hào):大中小 應(yīng)用層--面向用戶軟| ↓件|協(xié)議層--現(xiàn)成的協(xié)議棧、軟件包、標(biāo)準(zhǔn)庫,大多是移植,不自己寫,如FAT、TCPIP、OS、GAME等相| ↓關(guān)| ↓引出基本的初始化、定位、寫點(diǎn)、寫字節(jié)函數(shù)驅(qū)| ↓ ↓動(dòng) 物理層--。每一個(gè)C源文件都要建立一個(gè)與之名字一樣的H文件,里面僅僅包括該C文件的函數(shù)的聲明,其他的什么也不會(huì)有,比如變量的定義啊等等不應(yīng)該有。對(duì)于那些貫穿整個(gè)工程的變量,可以放在那個(gè)共同的使用的頭文件里面,也可以用extern關(guān)鍵字在某個(gè)C源文件里面定義,哪個(gè)文件要使用就重復(fù)定義一下,只要把C源文件加到工程中,把H文件直接放到相應(yīng)的目錄下面就可以了,不需要加到工程里面。訂閱 1.什么是三層架構(gòu)
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