单片机软件编程框架略谈
单片机软件编程框架略谈整理：78tide
时间：2005-03-28
前言：经过一段时间编写单片机程序，对整个软件系统有些概括性的认识。这些观点仅是主观认识，不一定都有其正确性，并且只是对整个框架作一个粗略的勾勒，也作为5年单片机开发人员的小学（也是5年）毕业作文。
一、 结构层次
从程序结构分设备驱动、操作系统、应用软件三层，也可以分两层，中间的操作系统省略。如果是三层结构的话，和计算机的结构就类似，计算机通常分为裸机、操作系统和应用软件三个层次。如图
1。设备驱动
指对部件初始化和操作的代码，通常一个部件的初始化由一个单独子程序可以完成，而对部件的操作则有可能需要多个子程序，但是对应用程序有可能就是一个或二个子程序。一个部件的操作代码尽可能放在同一个源文件中，以便修改和调试。
设备驱动由于和底层硬件关系密切，所以驱动是个基础，它决定整个系统的正确和可靠性。对驱动程序要求是：1功能性 控制正确；2灵活性 对同一类设备可以很快兼容。
设备的分类，根据设备是否集中在单片机内可以内部设备和外部设备。内部设备称为部件，外部设备称为外设。部件通常有定时/计数器，串口，PWM等，外部有RAM，EE，FLASH，液晶，键盘等，当然这种分类对某个型号是不变，如果是同系列或不同厂家的单片机这个分类会不同。例如A/D，EE等，在8031都是外部设备，但对于现在流行的多数单片机，它已经被集中在一片中了。单片化这是总趋势，计算机的主板上芯片也是如此。
2。操作系统
指对各个设备的操作进行管理，以便应用软件的简明和实时。单片机上RTOS现在比较流行的首推UC/OSII。它占用系统资源极小而且功能很强。大部分的软件中没有这个层次，而是应用程序直接和设备驱动接口。
3。应用程序
指满足产口功能要求而进行数据传输、设备控制等操作的代码。本部分代码主要数据结构和算法（其实所有程序都是如此，不过这部分代码的这些特性更加明显），通过算法将数据处理达到应用要求。前两个层次通常在不同系统间可以共享，而这个层次的代码却是很少能共享的。
二、 执行流程
从程序执行流程看也分为三步，采集输入，数据处理和结果输出。
采集输入指通过输入设备获得数据，这些数据包括通讯命令，计数，A/D等等。数据处理就是数据格式转换，或者是查表等操作来输出。结果输出指将处理的数据输出到设备，比较常见有显示、通讯响应，储存等操作。
实际运行过程中有可能出现以下几种情况：
（1） 1个输入，1个处理，1个输出
（2） 1个输入，多个处理，多个输出
（3） 多个输入，多个处理，1个输出
（4） 多个输入，多个处理，多个输出
情况（4）可以看成（1）的简单组合，也可以是（1）、（2）、（3）的交错组合，这种情况有可能是一个函数的过程，也有可能就是一个应用系统的过程。在所有情况下中的处理（处理1，处理2……处理n）有时会是不同的处理，而在有的过程中是相同的数据处理。
三、 开发流程
开发过程是一个软件的出现，其中要考虑维护、升级、测试等方面。大致步骤分：
1， 编写需求。也可以说是应用方案书，用自然语言详尽描述出应用的所有过程，其中有必要可要插入示意图。在这一步要完成功能的模块化，如果不能确定的过程可以在下一步确定。
2， 画流程图。根据方案中自然语言描写转化为流程图，这一步要完成流程的详细图外，还要规定函数的划分和所用算法，如果程序数据处理比较复杂，还有编写资源分配表，资源分配表指的是RAM中全局变量（包括数组、结构）的含义和所占空间大小，以及其它用储存数据的开始名称和地址等信息的列表。
3， CODING。由上步写出流程进行编写代码，代码编写原则是从下到上，即从底层驱动到应用层编写，在每完成一个函数要先进行编译和调试，不要一气写出N多后才编译，或者说再去调试，这样会浪费时间和精力。编写代码过程如果对数据结构或算法有大的修改，一定要对流程图或资源表相应改动。
4， 整体调测。各个函数编写（测试）完毕后，要按照流程的层次进行联合调试，最后组合为完整应用进行功能调试，如果调试成功，可以用些边界值对系统进行测试。系统对实时性或精度等有要求的话，还要进行参数测试。
上述各步骤只是粗分，不能含概所有软件的开发过程，另外由于单片机的软件和硬件息息相关，在开发或升级中都会影响甚至决定软件的算法结构，并且在开发过程出现问题后先要区分出是硬件问题还是软件问题。所以上述步骤只是从软件方面略语一二。
综上所述，软件编程是一个艰苦而又细心的过程，每一步都可以作为专题来论述。本文只是从不同方面来大概描绘出单片机应用软件编写的框架，从而为更加深入研究或学习编程技术打下基础，也在阅读或调试源程序时提供思路。
==========================THE END============================== 发现：WORD中的图贴不上来。
哪位高手指点一二 直接把WORD文件貼上來 顶 把把WORD文件传上来吧 怎么没有图片呢？本人还在吗？
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