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單片機模塊化編程的分層設計經(jīng)驗-全文預覽

2025-08-20 00:27 上一頁面

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【正文】 從自己的技術出發(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。為了避免程序員們重走像我當初的很多彎路,現(xiàn)在把自己的經(jīng)驗教訓寫出來,給大家在軟件推廣方面一點啟示。我這下才認識到了軟件推廣的重要性 — 我們作為技術人員,往往是重技術輕營銷,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,原來只是一個普通的程序員,靠給軟件公司打工謀生。在諸如大眾消費產(chǎn)品這一類對成本非常敏感 的設計方案中,一般都會把無法通過軟件實現(xiàn)的功能排除在外的。實際上,軟件文檔是否詳細、完整,在某種程度上是與公司或客戶的要求有關的。 c. 由于軟件易于更改,因此程序內(nèi)容經(jīng)常會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)驗方便技術總監(jiān)或其他相關管理者參考,因為無論是多高深的技術管理者,要么是硬件出身,要么是軟件出身,要么就是非技術出身 ) 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)容應包括對緩沖區(qū)接口機制、命令/應答協(xié)議、信號控制等協(xié)議的具體說明。 外部設備的驅(qū)動方法(例如,說明輸入定時器電路的時鐘頻率等) 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上已經(jīng)用得很廣了,那么我們可以獲取更多的相關資料,觀察人家的產(chǎn)品是如何使用處理器的,也能在網(wǎng)絡上找到不少的相關的設計資料以及相關技術主題,這樣就進一步降低了技術門檻,確保了使用該處理器做產(chǎn)品可行性,減低了風險; 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。 ,這一點的重要性遠遠大于處理器的價格 ,我們需要選擇一種處理器或存儲體系結(jié)構(gòu)都可以升級的器件 并且由于大范圍溫度變化的設備通常比較昂貴,因此在設計過程中就不能再根據(jù)一般工業(yè)級器件的價格來制定預算。 3)休眠電流:許多微處理器都支持低功率運行模式,在這種模式下,系統(tǒng)的CPU處理器將處于休眠狀態(tài),同時所有外部設備的電源供電都被暫時切斷,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,我們都要對系統(tǒng)在節(jié)點模 式下的工作時間有一個估測,以便對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驅(qū)動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)品選擇不同的存儲器也是一門很講究的學問。 現(xiàn)在有的芯片是將多個不同功能的核封裝到一個芯片IC中,定制某種特定的功能,比如DSP,其中包括用于實現(xiàn)數(shù)字解碼、乘法運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 RAM中的數(shù)據(jù)進行直接訪問。 并且,有的開發(fā)工具價格也比較昂貴,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的,這些對我們在選擇一款處理器的時候,是都應該考慮進去的成本因素。 選擇一款新的處理器,很可能就要使用一個新的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境,包括軟件的編譯環(huán)境等;對于開發(fā)日程安排比較緊張的項目來說,開發(fā)人員往往無法抽出專門的時間來研究,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,其后果可能是把一個簡單、低成本的單片機系統(tǒng)變?yōu)橐粋€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,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的同時將會占用一定數(shù)量的I/O管腳來對擴展內(nèi)存進行尋址,這種擴展往往會影響到處理器來實現(xiàn)應用的初衷。 (RAM)的選擇:RAM容量的預測是比較直觀的,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)隊列長度和堆棧長度直接相加,就能得到所需RAM容量的總數(shù)。設備斷電后,RAM中 存儲的數(shù)據(jù)就會丟失。 深入了解并明確接口要求的方法:可以自己動手編寫一些程序來對接口進行實際測試,以確認某種處理器是否可以滿足應用的要求;因為,確認某個處理器是否可以滿足接口要求并非是一件簡單的任務。例如,在閱讀資料的過程中發(fā) 現(xiàn),該資料可能會說明其串行接口可以在最高波特率下工作,但仔細研究該處理器的指標數(shù)據(jù)時,可能會發(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 運行。 ,或在設計過程中系統(tǒng)需求是否可能出現(xiàn)變化?我們的設計是否能適應系統(tǒng)需求的變化?解 釋:要避免選擇的處理器剛好滿足當前要求,這樣當以后事務要求逐漸提高,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;第二個就是要選擇不 會即將停產(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)在市場上流行很長時間了,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,導致不得不重新選擇新的處理器,重新設計產(chǎn)品,這樣的既耗費時間,金錢,更消耗人力, 延誤市場的戰(zhàn)機。 如果需要商用,那么除了上面給出的功能要求外,其設計文檔中還要包括電磁干擾(EMI)和電磁兼容性(EMC)認證、安全認證以及使用環(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,由機械電氣進行控制2)如果溫泉池處于低水位,則輸入開關閉合信號,以禁止水泵繼續(xù)運行3)用戶可以自由設置水泵運行或關閉的時間長度4)除了自動設置控制外,還需要提供一種人工裝置來允許維護人員靈活控制水泵進行維修5)水泵開啟/關閉/人工干預的時間可以30分鐘為單位,在30分鐘到23小時的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)6)顯示設備可以指示水泵的開關狀態(tài),剩余時間,以及水泵是否處于人工干預模式7)具備監(jiān)視低水位的功能,并顯示在屏幕上2)實際輸入輸出是何種方式實現(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,對于公司來說,需求一般由該公司的市場銷售部門或該公司的主要客戶來制定;而對小公司或愛好者(),技術人員可以自己負責定義需求,并撰寫成文檔。 與日常生活中的大多數(shù)事務一樣,設計一個嵌入式產(chǎn)品的過程也必須從確定目標開始,對生產(chǎn)的產(chǎn)品進行明確定義。訂閱 來源: 作者:jesse轉(zhuǎn)載請注明出處完整的全文:綜上所述,很容易看出隔離驅(qū)動模式的優(yōu)點,隔離驅(qū)動模式設計可以極大地提高程序的擴展性。表 業(yè)務層的責任就是在沒有對數(shù)據(jù)層和陳述層的需求變化的基礎上完成所有的轉(zhuǎn)換。這種修改經(jīng)常會違反至少損害數(shù)據(jù)的特有規(guī)則,導致不必要的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)的非標準化。 所謂的數(shù)據(jù)層驅(qū)動模式,就是先設計數(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,把很多危險的系統(tǒng)功能都屏蔽了。美國人曾利用分式計算解密,幾個月就破解了據(jù)稱永遠都破解不了的密碼。 從開發(fā)角度和應用角度來看,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。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,而且修改的時候也比較方便,也實現(xiàn)了代碼的重用性。 意識到這樣的問題,初級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,初級程序人員出現(xiàn)相似的功能經(jīng)常復制代碼,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,更不利于維護,一個小小的修改或許會涉及很多頁面,經(jīng)常導致異常的產(chǎn)生使程序不能正常運行。 對于一個簡單的應用程序來說,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,沒有必要將其復雜化,如果對一個復雜的大型系統(tǒng),設計為一層結(jié)構(gòu)或二層結(jié)構(gòu)開發(fā),那么這樣的設計存在很嚴重缺陷。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現(xiàn),這樣就很方便的實現(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)類型驗證;用戶的權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行。意味著只做與外觀顯示相關的工作,不屬于他的工作不用做。三層開發(fā)電腦技術 20101228 22:28:57 閱讀6 評論0 2。 ↓動 物理層--。 ↓等驅(qū)| 功能層--。引出器件的基本讀寫函數(shù)對應文件應用舉例2: ↓件| 器件層--文件 。 ↓引出LCD的線、圓、矩形、填充等功能硬| ↓ ↓關| ↓件|協(xié)議層--如FAT、TCPIP、OS等現(xiàn)成的協(xié)議棧、算法、游戲等相| 應用層--面向用戶的主程序軟|字號:大中小 應用層--面向用戶軟| ↓件|協(xié)議層--現(xiàn)成的協(xié)議棧、軟件包、標準庫,大多是移植,不自己寫,如FAT、TCPIP、OS、GAME等相| ↓關| ↓引出基本的初始化、定位、寫點、寫字節(jié)函數(shù)驅(qū)| ↓ ↓動 物理層--。每一個C源文件都要建立一個與之名字一樣的H文件,里面僅僅包括該C文件的函數(shù)的聲明,其他的什么也不會有,比如變量的定義啊等等不應該有。對于那些貫穿整個工程的變量,可以放在那個共同的使用的頭文件里面,也可以用extern關鍵字在某個C源文件里面定義,哪個文件要使用就重復定義一下,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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