STM32程序设计规范浅析

        这篇博客写到“STM32基础知识篇”里，一方面是一个很好地对过往工作的总结，另一方面也是整个专栏撰写计划的开端，古人云：良好的开端是成功的一半，在文章的最后详细地规划了整个专栏后期的更新计划。

       笔者前段时间休息的时候，把市面上很多开发板的教程也大致都看了一遍，也给自己一些创造思路或者写作方向吧，想要写好博客，就需要多阅读多思考并且不断地总结归纳，写作前多问自己几个为什么、相同问题多看不同教程的说法、相似技术多听不同人的说法，只有在写作前思路清晰，才可能在博客里把很多看似复杂的事说明白，尤其对于“STM32基础知识篇”这个专栏，目的就是夯实基础，提高进阶，那么怎样才算打好基础呢？

       如同那句名言：一百个读者就有一百个哈姆雷特！没有一个绝对性的答案，有人会说要学好C语言和数据结构；有人说要学好寄存器配置和多看数据手册；也有人说多实践动手才可能学好等还有很多种观点，当然上面这些观点都没有问题，但似乎又有什么都说了，但什么都没说的感觉，笔者个人的看法，学习任何一门技术都是先模仿再创造的过程，不断健全自己的知识体系，多动手多思考多总结，扩展知识面也逐步形成自己的知识网络去解决问题，因为研发总是一个不断遇到问题和不断解决问题的过程。

       在这篇博客围绕两个问题其一、STM32程序怎么编写才显得规范整齐，方便后期维护也提高程序的健壮性和稳定性；其二、“STM32基础知识篇”后续写些什么才能夯基固本，正真地从STM32入门学习到走在提高的路上，实际上这两个问题有着紧密的联系。

        关注过一些微信公众号，里面曾经看到过几篇讲STM32软件架构的文章，逼格很高写得很有文采，平心而论很难写到那样的高度， 但笔者结合近5年的产品研发经验和大家探讨STM32程序上的规范。

        首先需要把需求整明白这点非常重要，切勿啥也不想直接硬上写代码，那你写出的代码一定后期改动很大，举个例子，做过一个项目STM32外挂了adc和dac，以及需要根据adc的回读值给出不同占空比的pwm波给风扇调速，adc输入的是一个正弦波，即对一个正弦波进行adc采样，需要对一个外接IO进行上下边缘判断从而标记整个正弦波的开端，dac需要给定特殊的波形值，单片机内部需要存储校准系数，用来校准adc和dac的采样和输出值，需要两个串口和上游下游STM32通信，这时候就需要理清楚整体思路，把需求归纳好再动手。

       其次在动手编码的时候，很多初学以及工作过几年的人，都喜欢跑裸机先拿if else把逻辑堆起来，看起来功能好像实现了但没有考虑到整体架构等，会发现后续很难添加新功能，而且由于缺少分层的思想，整个程序会很凌乱可靠性稳定性差。这里我们是在做嵌入式MCU开发，不同于做PC端的WEB开发，需要更多地站在MCU角度思考整个程序的健壮性，这里有几点经验性的建议吧。 

     1. 尽量少开中断，有同学会在说整个需求里有多个串口，有多个需要定时计算的地方等，需要加几个定时器和串口中断才能满足需求，然后就真的开了很多中断，加上程序设计上没有分层，逻辑层和驱动层混乱，导致程序各种bug，这里大家需要学会用嘀嗒定时器、dma搬运等多种方法来合理减缓MCU的频繁进出中断的压力；

      2. 中断不做等待，有很多人喜欢在中断做一些复杂运算甚至等待delay操作，这些都是非常不好的习惯，导致MCU被一个中断事件持续打断，无法及时响应外部其他中断，正确的做法是在中断里只做赋值和置位操作，如果是裸机在while(1)循环的flag里去做后续操作，如果是系统freertos在任务集里做相应操作；

      3. 逻辑驱动分层，这是MCU编程的一个重要思想，同时关系到整个程序架构的稳定性和健壮性，在拿到一个需求后，大家需要想清楚哪些事情需要逻辑层处理，哪些事情驱动层就可以搞定，这样做下来，你会发现以后需求不管怎么变化，只是逻辑层随着变化，不伤筋不动骨，也不易出错；

       4. 通信握手等待，这点在MCU和MCU串口通信之间非常常见，比如外界干扰或者程序逻辑问题，导致报文收发不一致，做好报文握手和校验，以及超市等等，异常处理等后续逻辑也关乎整个产品的稳定性和可靠性；

       5. 合理存储数据，有很多项目需求有着掉电存储的需要，常见的有外挂eeprom和外挂flash，但这里大家也需要合理利用好MCU内部的flash空间，一方面可以进行IAP升级，一方面可以存储一些其他项目需求的数据等。

       聊完了一些STM32程序设计上的一些常见规范问题，再来思考“STM32基础知识篇”后续写些什么对于夯基固本更有意义，笔者也看了很多市面免费和付费的教程和网课，开卷有益，去粗取精，笔者这里会带着大家从零学习STM32这款经典的芯片（当然每个人的精力和能力有限，因此想着想搞完一个专栏再写另一个专栏，摊子不易铺得太大，现在正潜心想把“FPGA 20个例程”专栏收尾，再推出“FPGA 高速接口”专栏），具体内容大致如下（未完待遇）：

1. STM32时钟配置运行机制；

2. STM32 GPIO类型和对应用途；

3. STM32定时器：RTC，看门狗，普通定时器，嘀嗒定时器的异同；

4. STM32 串口普通中断和空闲中断的对比；

5. STM32中dma的应用举例；

6. STM32内部模数转换adc的应用；

7. STM32内部数模转换dac的应用；

8. STM32 IO模拟IIC通信eeprom；

9. STM32 SPI读写外挂flash；

10. STM32的EXTI外部中断类型举例说明