基本8位单片机的软件平台设计方案(2)

软件平台设计方案

基本8位单片机的软件平台 设计方案(2)基本平台架构设计及模块划分

软件平台设计方案

平台设计目标

规范性：做到从变量命名、函数命名到模块划分全 部有规范可依，使非编程本人也可以正确、快速、 无误地修改软件 硬件无关性：与硬件有关的函数单独处理，而主程 序则通过调用这些函数来对MCU端口进行操作，这 样无论使用什么MCU,只要支持C语言，都可以很 快地将程序移植过来，使软件不再受MCU的控制； 可扩展性：流程确定后，如果有新的模块加入，不 会改动整个系统流程，只需在程序中加入此模块的 调用，修改与此模块有关的函数即可； 模块化：将整个软件程序分为若干个模块，模块之 间通过函数相连，只要确定了模块的输入/出变量以 及模块流程，此模块在经过详细测试后便可保证不 再出错，如有新的程序需要编写，只需编写新的模 块即可，真正使软件错误不会重复出现； 可移植性：本方案中所定义的模块可以嵌入至任意 一个系统，在编制一个新的系统前，首先将与系统 有关的函数调用过来即可

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基本软件架构主循环 时间中断 外部中断

* 三者是并行的关系 * 本质上单片机是顺序执行，只有在中断发生的时候才 会进入中断执行，中断内容执行完毕后返回到主循环中 * 事实上程序中的大部分代码都是无硬件无关的，因此 我们为提高程序的可移植性，提出分层设计的思想

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软件工程中的分层设计应用程序 操作系统 驱动程序 硬件抽象层

硬件平台

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我们的分层设计基本软件平台 不随硬 件更改 而更改 应用程序 通用程序 负责程 序的时 间片分 配

驱动程序 硬件抽象层

随硬件 更改而 更改

硬件平台

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改变思路 一个源文件解决所有：可以，但可移植性和可

读性不好。可以说把c程序做成一个文件的还 停留在汇编程序设计的思路上，他只是换了种 语言工具而已，而非改变了设计思路。 以后的系统会越来越复杂，使用成熟的代码等 于站在巨人的肩膀上 从系统角度考虑问题：没有最好的，只有最适 合的(不要迷信规格书),事实上很多系统工程 师也不知道怎么做才是最好的 软件只是系统的一部分，但是是灵魂所在，尤 其在涉及到控制算法的时候

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设计控制器前需了解整机系统 控制板的控制目标：一定要弄清楚负载

是什么，控制负载的电控元件是什么， 此元件的优缺点。如继电器、可控硅、 比例阀等等 控制板的精度：如温度控制会同时涉及 到采样和控制的精度问题 这样做是最可靠的方式吗？ 这样做是对用户最来说是最方便的方式 吗？ 一定要注意回差问题：如通过水流量判 断开关机，

通过温度判断风机转速等等

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设计思想 为8位单片机软件设计提供一个可参考的

平台，程序设计人员按照此平台可以轻 松，可靠地设计出高质量的产品 一些成熟的模块标准化，提供长时间测 试没有问题的模块供大家调用 尽量做到硬件无关，当主芯片更改后， 只需改动很少的部分即可以适应新的芯 片系统。而且这些改动不会影响到系统 的可靠性 提供一个可以检测软件代码编写是否符 合设计规范的测试平台

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举例：盖房子 本平台要提供一个房子的框架结构(固

定好是砖混结构),并定好门、窗、阳 台的位置，但具体的内部装修并不固定， 可由程序人员自由组合 同时提供多种门、窗及装修材料(模块) 供程序人员使用，并且这些材料都是经 过测试没有问题的，保证工程的质量 当地基改变后，只需动与地面相连的地 方即可，上层全可以不动

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模块划分原则：按文件划分主程序(main.c) (对下面的函数进行调用) 硬件无关 通过函数与 驱动文件相 连 流程相关文件 通用函数文件 与硬件相关 内容 算法文件 包括滤波、控制算法 其他与硬件有关 的文件 设备驱动文件 蜂鸣器驱动 与硬件有关的内容 (.h文件)

显示相关文件

按键处理相关文件

设备驱动文件 LCD驱动 与硬件有关的内容 (.h文件)

设备驱动文件 按键检测 硬件抽象层 (.h文件)

主芯片

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硬件抽象层的实现 Hardware.c文件：负责整个MCU的初始

化，PWM输出，检测AD等函数的实现 举例：Hardware.c .h文件：负责与驱动程序的接口 举例：与EEPROM的接口

EEP_hardware.h 从上面可以看出，当更换芯片时，驱动

程序的内容完全不动，只需更改 EEP_hardware.h里的内容即可

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程序初始化流程开始 (Main) 硬件SFR初始化 (f_InitSFR) 软件预处理 (f_Predeal) 基本数据初始化 (f_InitData) EEPROM中保存数据读取 (f_ReadEEPData) 检测跳线 (f_CheckJumper) 系统自检 (f_SelfTest) 主循环 While (1)…

注：

并不是所有的模块都是必须的 括号内的内容为模块名称； 软件预处理为一段延时，等待芯片复位后各端口均稳定下来；

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主循环流程图系统框图.doc

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