C语言嵌入式系统编程修炼之软件架构(三)篇

硬件驱动模块

　　一个硬件驱动模块通常应包括如下函数：

　　（1）中断服务程序ISR

　　（2）硬件初始化

　　a.修改寄存器，设置硬件参数（如UART应设置其波特率，AD/DA设备应设置其采样速率等）；

　　b.将中断服务程序入口地址写入中断向量表：

/* 设置中断向量表 */ m_myPtr = make_far_pointer(0l); /* 返回void far型指针void far * */ m_myPtr += ITYPE_UART; /* ITYPE_UART： uart中断服务程序 */ /* 相对于中断向量表首地址的偏移 */ *m_myPtr = &UART _Isr; /* UART _Isr：UART的中断服务程序 */

　　（3）设置CPU针对该硬件的控制线

　　a.如果控制线可作PIO（可编程I/O）和控制信号用，则设置CPU内部对应寄存器使其作为控制信号；

　　b.设置CPU内部的针对该设备的中断屏蔽位，设置中断方式（电平触发还是边缘触发）。

　　（4）提供一系列针对该设备的操作接口函数。例如，对于LCD，其驱动模块应提供绘制像素、画线、绘制矩阵、显示字符点阵等函数；而对于实时钟，其驱动模块则需提供获取时间、设置时间等函数。

　　C的面向对象化

　　在面向对象的语言里面，出现了类的概念。类是对特定数据的特定操作的集合体。类包含了两个范畴：数据和操作。而C语言中的struct仅仅是数据的集合，我们可以利用函数指针将struct模拟为一个包含数据和操作的”类”。下面的C程序模拟了一个最简单的”类”：

#ifndef C_Class #define C_Class struct #endif C_Class A { 　C_Class A *A_this; /* this指针 */ 　void (*Foo)(C_Class A *A_this); /* 行为：函数指针 */ 　int a; /* 数据 */ 　int b; };

　　我们可以利用C语言模拟出面向对象的三个特性：封装、继承和多态，但是更多的时候，我们只是需要将数据与行为封装以解决软件结构混乱的问题。C模拟面向对象思想的目的不在于模拟行为本身，而在于解决某些情况下使用C语言编程时程序整体框架结构分散、数据和函数脱节的问题。我们在后续章节会看到这样的例子。

　　总结

　　本篇介绍了嵌入式系统编程软件架构方面的知识，主要包括模块划分、多任务还是单任务选取、单任务程序典型架构、中断服务程序、硬件驱动模块设计等，从宏观上给出了一个嵌入式系统软件所包含的主要元素。

　　请记住：软件结构是软件的灵魂！结构混乱的程序面目可憎，调试、测试、维护、升级都极度困难。