嵌入式软件架构设计

摘要

在开发中一直觉得好的软件架构可以做到事半功倍，而且可以做到代码复用和移植。

但是如果没有架构或者说架构很差，那么移植将是很痛苦的事，特别是对不熟悉改功能的人来讲还不如自己写呢，移植不对那将是很头疼的事。

所以随着开发越来越多，渐渐的发现我们考虑问题应该从广度和深度来考虑，做新项目的时候，更应该考虑到以后出现的可能性，比如说需求变更，底层变更，所以这个时候软件的架构和程序模块化就很重要。

我们不能做牵一发而动全身的事，所以提出了软件架构的一些想法。

基本框架图

（1）架构设计的目的

1、应用的代码逻辑清晰，且避免重复的造轮子。

2、如果没有好的架构，移植将会是一件很痛苦的事情，因此一个好的架构设计，方便软件的移植。

3、最大限度的复用。

4、高耦合低内聚。 

 

（2）设计思路

如何把硬件的驱动和一个功能封装成一个个的模块，然后可以像小朋友搭积木一个，一个个模块可以快速的拼接起来，组成一个个不同的模型。

我们的嵌入式架构思路也是来源于此，即功能模块化设计、分层设计。

模块化设计：将收集到的需求，进行归类，总结和分析，将这些需求概括为一个个单独的功能，每一个功能，做成一个单独的功能模块。

分层设计一句话不好直接表达，其主要体现在一下几方面：

1、功能模块对外调用的模块封装成一个个API，将底层驱动做个API以供功能模块调用。（各个功能模块可以独立编译（如通信模块纯ANSI C，可在任意平台复用），或者调用驱动层接口（日志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。）

2、API分为驱动层API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)

 

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

总体结构示意框图：

 

说明：

1.层与层之间不能跨层调用。

2.模块与模块各自独立，无依赖关系。

3.模块提供统一的接口供上层调用，模块的内外接口分明。

 

（3）模块层次说明

硬件驱动层

硬件驱动层包含板载硬件资源正常运行所需的所有驱动程序并提供API给功能模块调用。

功能模块层

功能模块层包括实现具体功能的函数，通过调用驱动层API实现相应功能，同时提供可调用的API给业务逻辑层。

应用层

应用层对业务层提供使用到的接口。一般可以和功能模块层划归一层

业务逻辑层

业务逻辑层包括产品整体功能的各个业务流程，通过调用功能模块层的API实现。

应用层

应用层将各个业务逻辑进行整合调用，完成整个产品的功能。

 

（4）优势

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，只需升级相应的功能模块，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。

开发心得

除了软件架构，良好的编程习惯就显得很重要，特别是做到归类，对于用不到的代码应该及时清理，对于一些变量和数据结构的定义等应该集中，还有就是代码的注释，代码的简洁，尽量做到不写效率低下的代码。总之，每个人都有自己的习惯和对编程的认识，只要能在过程中提升就是进步。加油 老铁们！