单片机代码分层

1.在代码中我会将整个工程分为三层：硬件层，中间层，应用层：

硬件层：

        1.主要是硬件的初始化，以及从硬件中采集数据。初始化没什么好讲的，我们主要讲如何接受采集的数据。

为了提高程序可读性和修改硬件接口简单，我们定义一些硬件接口时，使用宏定义来替换硬件接口：

#define NFC_12M_CLK_PORT  GPIOC
#define NFC_12M_CLK_PIN   GPIO_Pin_10

#define NFC_RST_PORT  GPIOA
#define NFC_RST_PIN   GPIO_Pin_4

         2.硬件层就是我们的传感器，我们需要将传感器中的数据读出来。我们知道，读数据其实就是将DR（data resigster）中的数据放到一个变量中。

        3.一般采集数据有两种方式：一种通过中断触发后然后读数据（例如串口数据在中断中接收），另一种通过主动轮询读数据（例如ADC数据采集(非中断)）。

        4.为了达到分层效果，意味着我的bsp.c和bsp.h这两个文件不能包括任何外部的头文件（由开发人员自己写的），只要保证这种效果，分层自然开始了。

        5.当然我们这里的数据要如何发送给中间层去简单的处理，这里还是分中断方式和非中断方式：中断方式采用函数回调的方法，非中断方式采用返回值的方法。

中间层：

        1.这一层是对采集到的原始数据做处理的，将采集到的冰冷的数据进行处理，得到不同的信号，状态。

        2.同理这一层我们也不包含任何自己写的外部头文件，只要参杂了任意自定义的头文件那么就表示分层失败。（这一点只能说尽量实现，我有尝试过，如果强制的不包含硬件层的.h文件，会出现很多带参函数，降低程序效率，以及一些可读性，中断回调可以做到不去和硬件层勾搭在一起，而比如IO状态，ADC采集，我们还是需要将数据传到中间层，这时候还是用宏定义来替换硬件层接口）

        3.这一层一个入口（硬件层采集到的数据），一个出口（信号，状态等等）。

        4.如果应用层有多个应用需要去读中间层返回值，那么我们这时候就不能用单一函数去返回处理出来的状态，而要用一个全局变量去接处理出来的状态，然后大家可以通过访问这个全局变量（为了提高代码可读性，这个全局变量使用枚举赋值）知道自己相应的要做什么（比如按键按下，长按开灯，短按电机转起来）。当如果只要一个应用层去读中间层的状态，那么我们直接让中间层处理完毕的数据返回即可。

        如果我们当前中间层需要反馈出不同的状态量（比如多个按键的长按短按），如果用多个u8类型也是可以的，其实这时候我们完全可以用一个u8类型的位域，处理4个按键，每个按键占用两个bit（可以表示4种状态）。并且像位域，结构体他们都让程序中的数据看起来更简洁。

        5.中间层一般涉及到的难点应该也能叫做算法：比如ADC滤波，串口数据队列

应用层：

        1.这一层可以说是最难写的，需要将所有的中间层或者硬件层的数据组织起来，如果组织不好将会导致写出来的应用到处是bug，或者后面开发时需求一改，整个应用层逻辑全部打乱。

        2.当然这一层我们一般都是调用中间层，然后将中间层返回的状态做最终的处理。比如就点亮一个普通的灯，这个灯可能会读很多状态，按键按下开灯，再按下关灯，ADC采集到低电压灯闪烁，档位调节改变亮度等等。

        3.例如我需要处理串口接收到的数据（TDE模块），我需要获取串口中断发生的情况，需要用到定时器计数，需要用到串口中间层处理完毕后的数据。 当然我还需要一些功能函数

        4.如果遇到更改IC的情况，只要我们硬件层和中间层做好的分离，我们只要稍微改动硬件层就可以，因为从目前逻辑来看，中间层实际也不和硬件直接相关。

        之前看到过一句这样的话：如果想让各个层级之间分离，只需要在两个层之间加一个层就行，如果还不行就再加一层。这句话意思就是为了解除代码层之间的关联，我们需要适当添加代码层。（之前看到国际空间站为了能够停靠各个国家的飞船，他们就搞了一些接口来连接飞船。我们假设国际空间站的接口是圆形的，而其他国家飞船是各种形状，各种口径的接口，为了能够连接，就需要中间搞一个接口）

        ５.如果我们在写应用层的时候，发现了统一的处理应用，我们也可以打包，让应用层也具有可移植性

最后：

        １.最后我们初始化硬件，调用应用层就可以了，中间层已经被应用层调用过一遍了。

最主要的我们还是要想好如何将硬件层能尽快的和中间层分开，在linux中用用统一的接口去屏蔽底层操作如我这篇文章写的（嵌入式驱动分层_他日仙界再相逢，一声道友尽沧桑的博客-CSDN博客）。当然这种方法并不好，我对硬件和驱动分离非常痴狂正在摸索最优的解决方案。

做法其实有很多种，我之前的办法是传参，但是传多了会感觉很烦。为了达到和linux类似的效果。我这里想到了一个不错的方法，那就是用宏来代替底层的一些函数，这样节约空间，执行效率也变高了。

IO类使用宏替换

void led_pin(u8 value)
{
    P1^1 = value;//51输出高低电平
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1, value);//stm32输出高低电平
}

//我们把上面这个函数设置在BSP层中，当然我们可以调用
//但是为了屏蔽，我们就要再套一层，而再套一层增加消耗，降低效率
//这时候我们可以使用宏来屏蔽，当然宏是写在中间层的

#define LED1(value)        led_pin(value)


//同理按键也用类似的方法
//按键屏蔽某个脚可以更加直接

#define KEY()        P1^1

#define KEY()        GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)

也许有人会说，这样和调用底层函数没啥区别，确实，但是有天我要移植到其他工程，那我只需要把中间层的头文件宏改一下就可以了，换成其他硬件的函数就可以了。 

 数据类

中断采集的数据，例如串口，使用回调，有返回值我们也可以用宏替换（例如ADC数据采集）

分层的重要性

目前遇到最多的事情就是各种替换IC，器件，设备，有些东西是完全兼容的，但是往往很多都是不兼容的。

        比如IC替换，所有底层都要重新，如果本来就是自己写的代码还好，要是别人写的（一般这个人都离职了），代码没有分层，那就只能重写。

        外围器件，设备替换，基本都是完全兼容（当然这种一般都是会完全兼容，因为不可能重写画板，评估，仅仅是找到更便宜的器件了，或停产）；但是不排除看似兼容实际不同的，这就非常坑了，如果代码写得乱，根本不敢大改，因为根本没时间。