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著者 | 黃強
WeChat パブリックアカウント | StrongHuang
初めて MCU を学習するとき、単純なベアメタル コードを作成するときは、基礎となるドライバー、中間層、およびアプリケーション層の概念を理解していない可能性があります。しかし、プロジェクトを大きくすると、階層化が非常に必要であることがわかります。
今日は、Liquor がレイヤリングの一般的なケースを紹介します。
I.はじめに
STM32 を例に取ると、インターネットからダウンロードしたルーチンを開くか、開発ボードに付属のルーチンを購入すると、アプリケーション層に stm32f10x.h または stm32f10x_gpio.h があることがわかります。これらのファイルがレイヤーに表示されると、乱雑に見えます。
Linux を使用したことのある子供たちは、Linux システムがハードウェア層を直接操作できないことを知っているはずです。linux または rt_thread コードを開くと、コード内にデバイス ソース ファイルがあることがわかります。はい、これはドライバー層です。
2. 実施原則
原理は、ハードウェア操作のすべてのインターフェイスをドライバーのリンクされたリストに置き、デバイスのオープン、読み取り、書き込みなどの操作をドライバー層で実現することです。もちろん、これには欠点もあります。つまり、検索を実行するときに、ドライバーのリンクされたリストをたどる必要があり、コードの実行時間が長くなります。
3. コードの実装
国際的な慣例では、コードを記述するときは、最初にヘッダー ファイルを記述します。rt_thread では二重リンク リストが使用されますが、簡単にするために、ここでは一方向リンク リストのみを使用します。興味のある方はrt_threadを自分で勉強してみてください
ヘッダー ファイル インターフェイス:
今回実装するのは以下のインターフェースのみで、残りのdevice_open、device_closeなどのインターフェースは自分で検討することができます。このようにして、アプリケーション層では次のインターフェイスのみを呼び出すことができます。
/*
驱动注册
*/
int cola_device_register(cola_device_t *dev);
/*
驱动查找
*/
cola_device_t *cola_device_find(const char *name);
/*
驱动读
*/
int cola_device_read(cola_device_t *dev, int pos, void *buffer, int size);
/*
驱动写
*/
int cola_device_write(cola_device_t *dev, int pos, const void *buffer, int size);
/*
驱动控制
*/
int cola_device_ctrl(cola_device_t *dev, int cmd, void *arg);;ヘッダー ファイル cola_device.h:
#ifndef _COLA_DEVICE_H_
#define _COLA_DEVICE_H_
enum LED_state
{
LED_OFF,
LED_ON,
LED_TOGGLE,
};
typedef struct cola_device cola_device_t;
struct cola_device_ops
{
int (*init) (cola_device_t *dev);
int (*open) (cola_device_t *dev, int oflag);
int (*close) (cola_device_t *dev);
int (*read) (cola_device_t *dev, int pos, void *buffer, int size);
int (*write) (cola_device_t *dev, int pos, const void *buffer, int size);
int (*control)(cola_device_t *dev, int cmd, void *args);
};
struct cola_device
{
const char * name;
struct cola_device_ops *dops;
struct cola_device *next;
};
/*
驱动注册
*/
int cola_device_register(cola_device_t *dev);
/*
驱动查找
*/
cola_device_t *cola_device_find(const char *name);
/*
驱动读
*/
int cola_device_read(cola_device_t *dev, int pos, void *buffer, int size);
/*
驱动写
*/
int cola_device_write(cola_device_t *dev, int pos, const void *buffer, int size);
/*
驱动控制
*/
int cola_device_ctrl(cola_device_t *dev, int cmd, void *arg);
#endifソースファイル cola_device.c:
#include "cola_device.h"
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
struct cola_device *device_list = NULL;
/*
查找任务是否存在
*/
static bool cola_device_is_exists( cola_device_t *dev )
{
cola_device_t* cur = device_list;
while( cur != NULL )
{
if( strcmp(cur->name,dev->name)==0)
{
return true;
}
cur = cur->next;
}
return false;
}
static int device_list_inster(cola_device_t *dev)
{
cola_device_t *cur = device_list;
if(NULL == device_list)
{
device_list = dev;
dev->next = NULL;
}
else
{
while(NULL != cur->next)
{
cur = cur->next;
}
cur->next = dev;
dev->next = NULL;
}
return 1;
}
/*
驱动注册
*/
int cola_device_register(cola_device_t *dev)
{
if((NULL == dev) || (cola_device_is_exists(dev)))
{
return 0;
}
if((NULL == dev->name) || (NULL == dev->dops))
{
return 0;
}
return device_list_inster(dev);
}
/*
驱动查找
*/
cola_device_t *cola_device_find(const char *name)
{
cola_device_t* cur = device_list;
while( cur != NULL )
{
if( strcmp(cur->name,name)==0)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
/*
驱动读
*/
int cola_device_read(cola_device_t *dev, int pos, void *buffer, int size)
{
if(dev)
{
if(dev->dops->read)
{
return dev->dops->read(dev, pos, buffer, size);
}
}
return 0;
}
/*
驱动写
*/
int cola_device_write(cola_device_t *dev, int pos, const void *buffer, int size)
{
if(dev)
{
if(dev->dops->write)
{
return dev->dops->write(dev, pos, buffer, size);
}
}
return 0;
}
/*
驱动控制
*/
int cola_device_ctrl(cola_device_t *dev, int cmd, void *arg)
{
if(dev)
{
if(dev->dops->control)
{
return dev->dops->control(dev, cmd, arg);
}
}
return 0;
}ハードウェア登録方法: LED を例に挙げると、初期化中に初期化インターフェイス void led_register(void) を呼び出す必要があります。
#include "stm32f0xx.h"
#include "led.h"
#include "cola_device.h"
#define PORT_GREEN_LED GPIOC
#define PIN_GREENLED GPIO_Pin_13
/* LED亮、灭、变化 */
#define LED_GREEN_OFF (PORT_GREEN_LED->BSRR = PIN_GREENLED)
#define LED_GREEN_ON (PORT_GREEN_LED->BRR = PIN_GREENLED)
#define LED_GREEN_TOGGLE (PORT_GREEN_LED->ODR ^= PIN_GREENLED)
static cola_device_t led_dev;
static void led_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOC, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_GREENLED;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_GREEN_LED, &GPIO_InitStructure);
LED_GREEN_OFF;
}
static int led_ctrl(cola_device_t *dev, int cmd, void *args)
{
if(LED_TOGGLE == cmd)
{
LED_GREEN_TOGGLE;
}
else
{
}
return 1;
}
static struct cola_device_ops ops =
{
.control = led_ctrl,
};
void led_register(void)
{
led_gpio_init();
led_dev.dops = &ops;
led_dev.name = "led";
cola_device_register(&led_dev);
}アプリケーション層のアプリコード:
#include <string.h>
#include "app.h"
#include "config.h"
#include "cola_device.h"
#include "cola_os.h"
static task_t timer_500ms;
static cola_device_t *app_led_dev;
//led每500ms状态改变一次
static void timer_500ms_cb(uint32_t event)
{
cola_device_ctrl(app_led_dev,LED_TOGGLE,0);
}
void app_init(void)
{
app_led_dev = cola_device_find("led");
assert(app_led_dev);
cola_timer_create(&timer_500ms,timer_500ms_cb);
cola_timer_start(&timer_500ms,TIMER_ALWAYS,500);
}この方法では、app.c ファイル内の led.h ヘッダー ファイルを呼び出す必要がなく、rtt はこの方法で実装されます。
4. まとめ
このように、ソフトウェアとハードウェアを階層化することができ、とても使いやすいですよね！
5. コードのダウンロード リンク
https://gitee.com/schuck/cola_os
元のリンク: https://blog.csdn.net/ziqi5543/article/details/101512722
免責事項:この記事の内容はインターネットから得たものであり、著作権は元の著者に属します。著作権上の問題が含まれる場合は、削除するよう私に連絡してください。
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