单片机项目有必要分层设计吗？

1万 · 2023-9-13 16:20

有网友问：单片机小项目，有必要做分层设计吗？

这个问题，主要看项目本身，以及公司管理。小项目，是有多小？公司对项目的管理是否看重？

正规一点的公司，从长远的角度来说，很有必要做好软件分层设计。下面就简单说两点编程分层的思想。

分层思想

嵌入式分层思想，可能初学者不太懂，但你肯定见到过很多类似下面这样的软件结构图。
比如，RT-Thread Nano内核结构：

STM32Cube软件结构：

这种软件结构图，里面的东西可能有点多，可能你也看不懂。
但是，只要你仔细一看每个区域的划分，你就会发现，它们是把软件划分了多个区域，这里其实就是一种分层的思想。
举一个例子：一个遥控器控制一个小车运动，包含遥控器的按键（比如：前后左右），无线通信（比如：433），小车无线接收，电机驱动、电机控制算法等。
遇到这种嵌入式软件开发，你会怎么编程？
1.底层驱动层小车部分：电机驱动（比如IO时钟、PWM配置）封装成一个函数、433驱动封装成一个函数。然后把这两个函数整理在一个Driver（驱动）函数。
遥控部分同理：按键驱动（比如IO时钟、配置）封装成一个函数、433驱动封装成一个函数。
2.中间层这里比如你电机用到了加减速、左右转向的一些算法，封装成对应Middleware中间层模块函数（待应用层调用）。

3.应用层应用层就考验你业务逻辑的一层，也是整合软件资源的一层。如果你代码层次画分的话，业务逻辑代码就很容易。

反之，你代码很乱，要实现一个业务逻辑，可能连续加班多天，最后写出来的代码也是bug无数。

1万 · 2023-9-13 16:21

模块化

嵌入式编程，模块化相当重要，可以说，它会影响你代码质量、加班多少、甚至升职加薪。

还是上面那个例子：
一个遥控器控制一个小车运动，包含遥控器的按键（比如：前后左右），无线通信（比如：433），小车无线接收，电机驱动、电机控制算法等。

如果你把所有代码都写在main函数，你说能实现吗？当然，肯定也能实现。

但是，你这样写，你的业务逻辑代码是不是很废脑、很费时间？

还有，你后续加修改按键方式、添加功能，你该怎么办？

所以，你需要模块化编程，把一些小模块分别封装成函数，提供给对应的应用层调用。

上面其实也说了：电机驱动（比如IO时钟、PWM配置）封装成一个函数，这其实就是一个小模块。

当然，这里的驱动函数只是一个小模块，然后还需要进一步封装成“大模块”。

比如：我这里还引入一个编码器，闭环检测电机速度，通过底层电机驱动、加减速算法，编码器等整合成一个电机运动的函数（模块）：MOTOR_Ctrl(速度，方向)。这就是一个大模块（当然，还可以结合需求再进一步封装）。

最后，还有很多重要的编程思想，需要开发者了解并掌握，在一定程度上，你的编程思想决定了你是新手级别，还是大神级别。