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01嵌入式系统的基本架构

嵌入式系统一般由软件和硬件两个部分组成，基中嵌入式处理器、存储器和外部设备构成整个系统的硬件基础。嵌入式系统的软件部分可以分为三个层次，分别是系统软件、支撑软件和应用软件，其中系统软件和支撑软件是基础，应用软件是最能体现整个嵌入式系统的特点和功能部分。

硬件架构

嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器：（1）嵌入式微处理器：在功能上跟普通微处理器基本一致，但是它具有体积小、功耗低、成本低及可靠性高的优点。（2）嵌入式微控制器：双称单片机，一般以某一种微处理器内核为核心，整个计算机系统都集成到一块芯片中，与嵌入式微处理器相比，最大特点是单片化。（3）嵌入式数字信号处理器：一种专门用于信号处理的处理器，DSP（Digital Signal Processor）是芯片内部采用程序和数据分开的结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令。（4）嵌入式片上系统：一种在一块芯片上集成很多功能模块的复杂系统，在大量生产时，生产成本也远远低于单片部件组成的电路板系统。

大多数人参与的是嵌入式软件设计，更多的是接触的是上层软件系统部分，可以分为两大类型嵌入式软件应用工程师以及嵌入式驱动工程师。

前者主要负责 linux APP 设计，负责应用层业务开发，主要具备如下几个专业技能：

1.熟悉网络编程、TCP/IP协议、IIC、SPI协议

2.熟悉多线程管理、进程间通信、文件IO操作

3.了解基本的shell编程

4.熟悉数据库操作

5.了解QT或者Android

后者负责驱动开发，更加涉及底层。

1.熟悉uboot和Linux内核，完成Linux内核裁剪定制以及系统的固件更新

2.熟悉Linux驱动模型

3.熟悉ARM架构

4.熟悉基本的电路原理

02
嵌入式程序设计思路

现在的小朋友都爱玩搭积木的游戏，一个模块一个模块的拼装起来，快速组成各种不同的模型。现在的产品设计也很少从零开始。大都复用现有成熟的模块，专注于某个擅长领域。

我的嵌入式应用架构思路来源与此，即功能模块设计与分层。

把API分为驱动层和应用层API，而不是所有程序都调用驱动层API。(整个应用中都调用驱动层API会导致应用中驱动调用随处可见，无法移植和最大限度的复用)

先把一个应用进行功能模块划分，并对整体结构进行分层，然后设计出功能独立的各个模块（如算法模块，文件库模块，通信库模块），在模块之上开放公共接口。

驱动层提供出公共接口供上层调用。各个功能模块可以独立编译（如算法模块纯ANSI C，可在任意平台复用），或者调用驱动层接口（文件库模块调用了驱动读写Flash），总而言之，言而总之，封装出各个功能独立的可复用的功能模块。

总体分：硬件驱动层-->功能模块层-->应用接口层-->业务逻辑层-->应用层

总体结构示意框图：

应用层，为程序的总体的运行框架，组织调用业务逻辑。可以用某种嵌入式操作系统实现几种任务 。如定时任务，卡处理任务，菜单任务，通信任务。

业务逻辑层，如CPU卡处理，交通部卡处理，银联卡处理，M1卡处理，通信记录上传，黑名单下载，****价参数下载等。

应用接口层，提供公共的api接口供应用接口供上层调用。这些接口也可由下层的功能模块开放出来，应用接口层负责汇总。

功能模块层，可以封装不同的功能模块。如算法库，文件库，通信库，银联库，向上提供应用接口层的接口，向下调用驱动接口。

硬件驱动层，由各个驱动模块组成，向上提供统一的接口。

遵循一些约定：

1.每个模块提供出的接口要统一，后续只能增，不能改原来的接口。

2.模块与模块之间相互独立，互不影响，不能相互调用，只能调用它下层的接口。

3.由模块构成层，层与层之间不能跨级调用。如在应用层中不能看到直接调用驱动层的代码。

4.模块中又可以继续分层，如接口层，驱动层，硬件层。

如果驱动变动了，或者换不同平台，只需更改驱动层，应用层不受影响。
如果功能模块变动了，只需升级功能功能模块，其他的模块不受影响，应用层也不受影响。

按照这种逻辑设计好之后，主要的工作就是在业务逻辑层。应用层则为程序的总体流程和框架，主要调用业务逻辑层实现不同的功能。

我们现在的代码结构，基本是按这个思路来的。

硬件驱动层-->功能模块层-->应用接口层-->业务逻辑层-->应用层。

看看以下两种风格的代码，你更喜欢哪个。

另一种风格：

       同样是保存参数，非要拆成 AlgCRC16  ，WritePraFlash( (unsigned char *)&NetPra , NETPRA_ADDR , sizeof(_NetPra) )两步吗？

还有AH_Para_Verify这个，在应用层中真是多余啊，检测失败又从Flash读取。关于参数，一开机就应该检测合法性了。

既然都是要保存参数，就应该做个封装，如上图所示，把系统用到的不同参数做个规划。应用层调用APP_Open_UseFile 或者APP_Read_UseFile,

而不是直接的去读写Flash。

来看看赫赫有名的谷歌的android架构，虽然很复杂，但从框图上看，也像是搭积木，各个功能模块独立，层次分明。最低层建立在linux Kernel基础上，然后是各个组件库libraries，再往上是应用框架和应用。

以NC_FileLib,文件库模块为例，如果要用在其他平台，如EH0918手持机设备，只需要移植几个硬件层接口即可。

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