《嵌入式系统基础与实践》教学课件—11-从模块到项目.pptxVIP

第11 章 从模块到项目 STM32 本章知识与能力要求 理解项目与模块的关系； 理解从模块到项目的设计思想； 掌握由模块构成项目的方法。 项目是由两个或两个以上的功能模块组成的系统，是功能模块的有机融合。 工作原理：处理输入事件，经微处理器加工处理，产生结果并输出。 其输入事件往往来自传感器、按键或触屏等外围设备，处理后，输出信号用于驱动电机等执行机构或显示。 第11章 从模块到项目 第11章 从模块到项目 目 录 11.1 从模块到项目 11.2 项目实践 11.3 面向对象的编程思想 11.1 如何从模块到项目 11.1.1 项目需求分析 11.1.2 系统总体架构设计 11.1.3 系统软硬件设计 11.1.1 项目需求分析 对综合项目进行需求分析，明晰功能，明确一个系统/项目的输入输出，弄清楚项目/系统的应用范围或详细的规格要求。 这一阶段思考得越详细、考虑得越深入，对后期的开发就越有利。 硬件实现成本高，但执行效率高； 软件实现开发难度大，但成本低， 采用自顶向下、逐步细分为功能相对独立的模块化设计，会使得程序框架更为清晰。 软件和硬件的划分 系统功能模块的划分 11.1.2 系统总体架构设计 对系统进行功能模块划分、软件和硬件划分。 硬件模块如电源模块、通信模块、存储模块、显示模块等 多以具体功能进行划分，功能模块之间应满足低偶合、高内聚的要求 应用功能模块 高内聚：一个C文件中函数，只有相互之间的调用，而不存在调用其它文件中函数的情况 实现硬件的初始化操作，通常使用相应硬件名称命名，如LED硬件驱动模块定义为led.c 一种硬件对应一个硬件驱动模块 低耦合：模块与模块之间应相对独立，模块与模块之间的接口应尽量少而简单。 11.1.2 系统总体架构设计 一个嵌入式系统通常包括两大类模块 硬件驱动模块 11.1.2 系统总体架构设计 嵌入式系统应遵循的编程原则 11.1.2 系统总体架构设计 嵌入式系统应遵循的编程原则 1. 每一个功能模块都由源文件.c和头文件.h组成 .c源文件是每个功能模块具体功能的实现。 .h头文件是对该模块接口的声明，对外提供接口供外部程序调用， 2．每一个.c源文件都对应一个同名的.h头文件 把相对独立的功能放在.c源文件中用代码实现，把需要对外使用的函数或变量声明放在对应的.h头文件中供其它模块使用。 3．使用头文件共享函数、变量 将某模块提供给其它模块调用的函数、变量在对应模块的.h头文件中用extern关键字声明，而模块内的函数和全局变量应在.c文件开头部分用static关键字声明。 11.1.2 系统总体架构设计 嵌入式系统应遵循的编程原则 4．使用头文件共享宏及类型定义 针对复杂的系统，由于模块较多，涉及到的文件多，模块间全局变量也较多，可以将全局变量定义在一个.h头文件内 例如：将寄存器的位操作及常用的数据类型用typedef定义在头文件中，方便以后调用以及移植修改。 #ifndef __SYS_H #define __SYS_H #include stm32f10x.h #include stdio.h //位操作宏定义 #define BIT0 (0x0001) #define BIT1 (0x0002) … … #define BIT30 (0 #define BIT31 (0 11.1.2 系统总体架构设计 嵌入式系统应遵循的编程原则 4．使用头文件共享宏及类型定义 //常用的数据类型定义，采用宏定义方式，便于移植和更改 #define u8 uint8_t #define u16 uint16_t #define u32 uint32_t #define s8 int8_t #define s16 int16_t #define s32 int32_t #define bool _Bool #define false 0 #define true !false //结构体定义 typedef struct { unsigned short b0:1; unsigned short b1:1; … … unsigned short b15:1; }REG16_TypeDef; /*位带操作，实现51类似的GPIO控制功能*/ //IO口宏定义操作 #define PAout ((volatile REG16_TypeDef *)GPIOA_ODR_Addr) //输出 #de