嵌入式软件架构设计之分层设计

在实际的项目开发中，项目往往是并行开发的，也就是说硬件设计，底层软件设计，应用软件设计是同步进行的。比如说在开发板上调试模块驱动，在其他平台上调试应用再移植到目前这个平台等。

要想开发的应用程序在不同的嵌入式平台上具有高效率的可移植性，像 Android sdk 一样，统一的接口规范是必须的。

经典的 linux+arm 配置属于资源比较丰富，高配的嵌入式系统，其操作系统本身就很强大，软件设计也变得水到渠成。单片机更多时候是没有系统软件设计之说。一般的人会说，小项目才用单片机，实现功能简单，无需太多人参与，所以无需注重软件设计。目前 mcu 的处理速度，和实现功能已经可以满足很多项目的要求了。并且这些项目的软件也是越来越复杂。因此注重单片机类嵌入式软件设计是项目前期必须考虑的工作。

下面具体讲解单片机软件开发的分层设计思路。

本栗子所使用的是飞思卡尔 K21 MCU,IAR 编译器。本文主题是讲软件分层，也就是底层软件和应用软件分开。当然可以把底层软件生成一个静态库提供給应用。但是这样就会有一个问题，如果静态库改变了，得重新编译，然后提供給应用，应用程序也得重新编译一下，这显然是很麻烦的一种处理方式。于是我们可以用另外一种思路去实现：底层软件和应用软件是两个独立的 bin 文件，姑且叫 libdev.bin 和 app.bin。

下面用一个具体实例讲解：

1.函数表用结构体的方式实现，结构体元素为函数指针。

eg:

2.在 libdev.bin 里面，对结构体里面的函数指针赋值。

eg:

3.程序启动时，先进入 libdev.bin，然后再跳转到 app.bin。在此需要一个地址跳转函数。

eg:

在 libdev.a 里面

4.重新封装所有函数，如下：

5.实现 libdev.bin 需要跳转地址的函数

eg:

在 app.bin

6.app.bin 程序的启动地址修改，修改 IAR 配置

工程名字－－options－－linker－－library－－勾选 override default program entry,在 Entry symbol 后面输入 common_startup。

7.因为有两个.bin 程序。所以就需要配置 icf 文件，并且 call_app(addr)这个 addr 为 app.bin 里面 common_startup 函数的地址。因此需要编译 app.bin 后在 output 文件里面的 app.map 里面查看 common_startup 的地址是多少（由于这个函数是程序最先执行的函数，所以其地址为 icf 配置的起始地址）。

8.然后你在应用里面包含了 dev_PortOpen 函数的头文件就可以正常调用这个函数了。

因为 libdev.bin 和 app.bin 是同时运行的（app.bin 调用的 libdev 函数的实现在 libdev.bin 里面），因此必须把 RAM 和 ROM 分成两份，不得重叠。