用點亮LED舉例，說明嵌入式軟件分層設計的思想
“嵌入式開發，點燈一路發” —— 今天我們就以控制LED閃爍為例，來聊聊嵌入式軟件分層。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202402/455842.htm———————————
| |
| P1.1 |-----I<|--------------<|
| |
| P2.1 |-------------/ ---------|--.
| |
| |
——————————— 1. 兩層結構
硬件層<-->軟件層--最粗糙的分層架構
/*****************************/
#include
int main(){
int i=0;
while(1)
{
P1_1=0;
for(i=0;i<5000;i++);
P1_1=1;
for(i=0;i<5000;i++);
}
}2. 三層結構
硬件層<--> 驅動層<-->應用層
/*******驅動頭文件 driver.h*********/
void delay();
void led_on();
void led_off();
/**********驅動源文件 driver.c******/
#include
#include"driver.h"
/*延時函數*/
void delay(){
int i=0;
for(i=0;i<5000;i++);
}
void led_on(){
P1_1=0;
}
void led_off(){
P1_1=1;
}
/*****應用系統***************/
#include“../driver/driver.h”
int main(){
while(1)
{
led_on();
delay();
led_off();
delay();
}
}3. 四層結構
硬件層<-->驅動層<-->操作系統層<-->應用層
/********驅動***********************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int led_init(void);
void led_cleanup();
static int device_open(struct inode *,struct file*);
static int device_release(struct inode *,struct file*);
static ssize_t device _write(struct file*,const char *,size_t,loff_t *);
int init_model(void);
void cleanup_module(void);
struct file_operations led_ops={
.owner=THIS_MODULE,
..............................
}
int led_init(void)
{
..............................
}
void led_cleanup()
{
..............................
}
static int device_open(struct inode * inode ,struct file* file)
{
..............................
}
static int device_release(struct inode *inode,struct file* file)
{
..............................
}
static ssize_t device _write(struct file *file,const char * buffer,size_t length,loff_t *offset)
{
..............................
int init_model(void)
{
..............................
}
modele_init(led_init);
module_exit(led_cleanup);
MODULE_LICENCE("GPL");
/************應用****************/
#include
#include
#include
#include
#define LED "/dev/led"
int main(){
File *fp=fopen(LED,RDWR);
if(!fp){
while(1){
ioctl(fp,1);
sleep(1);
ioctl(fp,0);
sleep(0);
}
}
fclose(fp);
}從上面的例子可以看出，層次越多，似乎系統的代碼越多，開發者的工作量也就越大。實際情況是真的如此嗎？其實分層的目的主要:
1. 是降低系統開發難度；
2. 是為了復用，解耦，層次分明。
驅動層和中間的操作系統層是可以復用的，產品升級或更新換代的時候，雖然總的代碼量是大的，但實際有很多代碼是不需要重新開發的，系統開發的工作量相對較小。比如說IO口調整了，甚至是整個硬件板子更換了，軟件上只要調整驅動即可。
很多大學的嵌入式系統課程中采用的是兩層結構，主要的原因是教材中的示例一般比較簡單，其主要目的是為了演示如何使用芯片，如何實現某個功能，很少考慮復用的問題。
為了講清楚其中的操作方法，其代碼會盡量簡單，即使是實現相對比較復雜的功能可能也只是采用抽象為函數的方法，很少考慮工程的問題，在潛移默化中很多人就以為兩層架構就是理所當然的。
具體采用何種分層結構就是與產品相關的。比如大家都知道坐飛機要比步行快，在校園里從上課的教室到休息的宿舍哪一種方式好呢？當然是步行。反之，從南京到北京，如果坐飛機肯定要比步行好（當然，個人覺得更好的選擇是坐高鐵）。
第3種方式似乎代碼量是最大的，但是要記住底層是很少改的，所以開發的時候就是寫應用，這個代碼量有多少呢？優勢可見一斑！
評論