低耦合高内聚的MCU实用软件框架

时间：2021-08-19 15:53:48

关键字： MCU 耦合软件

[导读]不知道大家有没有听过软件设计中的低耦合，高内聚的两个原则。具体是什么意思呢？在一个项目中：每个模块之间相联系越紧密，则耦合性越高；这样你改动其中一个模块，其他模块也需要一起改动，换言之：牵一发而动全身。一个模块内部各个元素之间的联系的紧密程度，如果各个元素（语句、程序段）之间...

不知道大家有没有听过软件设计中的低耦合，高内聚的两个原则。

具体是什么意思呢？

在一个项目中：每个模块之间相联系越紧密，则耦合性越高；这样你改动其中一个模块，其他模块也需要一起改动，换言之：牵一发而动全身。

一个模块内部各个元素之间的联系的紧密程度，如果各个元素（语句、程序段）之间的联系程度越高，则内聚性越高，也就是高内聚。

如果一个程序的逻辑处理部分，分散到好几个文件中，那么每次改动，就会改动好几个文件，这就是高耦合。

高耦合，低内聚

低耦合，高内聚

现在的软件结构设计，都会要求“低耦合，高内聚”，来保证软件的高质量，提高软件的可维护性。

下面是一个低耦合高内聚的一种无OS的MCU实用软件框架。

包括任务轮询管理，命令管理器、低功耗管理、环形缓冲区等实用模块。系统中广泛利用自定义段技术减少各个模块间的耦合关系，大大提供程序的可维护性。

主要功能

支持模块自动化管理，并提供不同优先等级初始化声明接口。
支持任务轮询管理，通过简单的宏声明即可实现，不需要复杂的声明调用。
支持低功耗管理，休眠与唤醒通知。
支持命令行解析，命令注册与执行。
blink设备支持，统一管理LED、震动马达、蜂鸣器

使用说明

完整的代码可以参考工程文件,系统开发平台如下：
MCU：STM32F401RET6
IDE：IAR 7.4或者Keil MDK 4.72A

任务初始化及任务轮询管理

使用此模块前需要系统提供滴答定时器，用于驱动任务轮询作业。（参考platform.c）

//定时器中断(提供系统滴答)
void SysTick_Handler(void)
{
    systick_increase(SYS_TICK_INTERVAL); //增加系统节拍
}

注册初始化入口及任务(参考自key_task.c)

static void key_init(void)
{
    /*do something*/
}

static void key_scan(void)
{
    /*do something*/
}

module_init("key", key_init);              //注册按键初始化接口
driver_register("key", key_scan, 20);      //注册按键任务(20ms轮询1次)

命令管理器(cli)

适用于在线调试、参数配置等(参考使用cli_task.c)，用户可以通过串口输出命令行控制设备行为、查询设备状态等功能。

命令格式

cli支持的命令行格式如下：

 < param1> < param2> < paramn> < \r\n >  ,< param1>, < param2>, < paramn>, < \r\n >

每行命令包含一个命令名称命令参数(可选),命令名称及参数可以通过空格或者','进行分隔。

系统默认命令

cli系统自带了2条默认命令，分别是"?"与"help"命令，输入他们可以列出当前系统包含的命令列表，如下所示：

?         - alias for 'help'
help      - list all command.
pm        - Low power control command
reset     - reset system
sysinfo   - show system infomation.

适配命令管理器

完整的例子可以参考cli_task.c

static cli_obj_t cli;                               /*命令管理器对象 */

/* 
 * @brief       命令行任务初始化
 * @return      none
 */ 
static void cli_task_init(void)
{
    cli_port_t p = {tty.write, tty.read};           /*读写接口 */

    cli_init(


                                
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