2017-10-23

姓名：袁永辉      学号：17101223423

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【嵌牛导读】：我们大家应该都使用过mp3播放器 但大家了解它的软件组织结构么 本文就通过分析给大家介绍一下它的软件组织框架

【嵌牛鼻子】：开发流程 软件架构 驱动程序  fatfs文件系统 操作函数

【嵌牛提问】：程序员需要给文件系统提供三个对底层硬件的操作函数是什么？

【嵌牛正文】：

做过一个简单的MP3，可以放歌曲，显示歌曲目录、歌曲名和歌曲作者，还可以显示温度和时间，今天心血来潮，分享一下它的软件组织形式，希望对MP3感兴趣的朋友有所帮助。

先上一张MP3项目开发流程图，让大家有个框架。

图片发自App

这里的重点是软件架构，所以在上一张程序树状图：

图片发自App

里面的程序包括各个驱动设备的驱动程序和fatfs文件系统。

在上一张主函数中调用的资源图：

图片发自App

主函数，也可以说是应用程序的资源就来自这些位置，也就是说我想建一座房子材料——什么水泥、沙子、砖头。。。都是从这里面取的。第一张项目宽架图告诉我们要做的是去准备这些材料，然后再去考虑那些材料不好找，这就是所谓的项目开发重点。

MP3的设备驱动程序包括SD卡的驱动程序，VS1003硬件解码芯片的驱动程序，DS1302的驱动程序，sensor的驱动程序，显示驱动程序等。这些驱动程序存储的位置都是单片机的flash。

针对每个驱动程序我遵循的都是三文件形式——.c+.h+.config，源文件+资源输出+源文件配置文件，这种规范在一些大公司里面所采用的，具有较好的可移植性。对于程序员我们应尽可能做到让程序不带“策略”，这是软件设计的共同目标。（再以后我将谈到机制和策略的编程思想）。这样我们写的驱动程序才具有更高的灵活性。

这里设计的技术难点还有一个FatFs文件系统的移植。文件系统是为了明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构。说起文件系统必须相对于存储设备才有意义。这里是用来管理Sd卡上面的文件。

文件系统的层次叫驱动程序要高一层，为什么这么说呢，上一张图你就明白了：

图片发自App

程序员需要给文件系统提供三个对底层硬件的操作函数，我们才能利用文件系统对硬盘（disk）上面的设备进行管理和使用。

这三个函数分别是：sd_read();sd_write();RTC();他们分别是SD读扇区，SD卡写扇区，系统时钟。（可能还需要提供更多的函数接口，但是SD卡读写扇区是必须要有的）。

文件系统接受了这三个资源便可以对Sd卡进行管理了。

应用程序就是实现了吧SD卡上面的MP3文件或者wma文件通过文件系统提供的函数接口找出来，发送到数据流设备上，也就是解码芯片上，解码流程我们不需要知道，这是芯片内部集成的，无需人工参与。输出到音频输出设备就行了。

说到这个里，我们的MP3就可以运行了——把程序下到单片机上面，上电，应用程序就开启了！听歌吧~~~

补充：

这里没有使用到操作系统，不能实现多进程同时进行工作，每次只能实现一个硬件工作。如果加入操作系统，我们可以看到的效果就会是MP3一边显示歌词，温度、时间，一边放歌曲，操作系统是个很好玩的东西，有兴趣的可以移植uCOS II，这个比较小，AVRX也可以，在做这些之前，花点时间去了解软件层面上的各个层之间的调度关系，少走弯路。