C语言软件分层的方法,单片机程序分层设计思想

该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼

如今C语言已经成为单片机程序设计公认的语言。我用C语言进行单片机程序设计也有两年多的时间了，C语言程序的特点使我对单片机开发更加感兴趣。让我从一个了解单片机的彷徨者到今天能用单片机开发一些产品，这期间我深有感触。 众所周知，单片机实际上就是一个典型的微型计算机系统。作为一款单片机，无论大小，都集成了计算机最基本的五大部件，运算器、控制器、存储器、输入输出。但单片机在用途上是与通用微处理器不同的。单片机是面向特殊用途的，常作为某一个设备的控制单元，所以单片机又常称为微控制器，英文缩写MCU。 最初的单片机开发语言是汇编语言，但汇编语言会随着单片机种类的不同而不同。程序设计起来难度较大。后来人们改用C语言作为单片机程序设计的通用语言。这种不依赖于机器硬件的语言，可以方便的在各类单片机系统中移植，极大的加快了单片机程序开发的时间。 我们知道，从总的方向来讲，指令是按顺序被执行的，除非遇到中断。但作为单片机软件系统，我们不能用指令流的思想去构建一个单片机软件系统。通常我们会借助PC软件系统的思想，对单片机软件系统在宏观上进行分层。 首先，我们要通过单片机系统的硬件资源，明确要对哪些硬件资源进行软件封装或者软件抽象，这一步我们称为硬件驱动程序设计。对应的软件层，我们称为驱动层。这一层的程序设计是纯粹面向硬件设计的。要求程序设计人员必须对器件时序、内部可编程寄存器相当熟悉，而且还要熟悉常用的芯片级总线，如I2C、SPI等。有时，我们也将外部总线(通信接口)，如RS232协议、RS485协议、CAN总线等，也归到这一层。 其次，是监控程序层，或者，我们冠之以操作系统层。这一层最主要的任务是管理。主要管理应用程序与应用程序之间、驱动程序与应用程序之间的关系。从某种意义上讲，也是一种通信关系。这一层基本上决定了程序的框架。比如常用的状态机思想、消息存取思想等。 最后一层是应用层。这一层是体现系统功能的。应用程序通常也称为任务，是直接面向使用者的。与驱动层相比，这一层的程序设计是面向逻辑的，面向数据处理的。 不论一个单片机软件系统规模有多大，它都体现了这三层架构。这也是我们程序设计最基本的思路。按照这种思路，我相信，设计出来的软件更有条理，更有层次感 ，便于分工，同时也加快了程序开发的时间。