在正規(guī)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，項(xiàng)目往往是并行開(kāi)發(fā)的，也就是說(shuō)硬件設(shè)計(jì)、底層軟件設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)等是同步進(jìn)行的。比如說(shuō)在開(kāi)發(fā)板上調(diào)試模塊驅(qū)動(dòng)，在其他平臺(tái)上調(diào)試應(yīng)用程序再移植到目前這個(gè)平臺(tái)等。

嵌入式專(zhuān)欄

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為什么很少看見(jiàn)嵌入式軟件架構(gòu)師職位

在招聘網(wǎng)站搜索架構(gòu)師，會(huì)出現(xiàn)各種系統(tǒng)架構(gòu)師：web架構(gòu)師，后臺(tái)服務(wù)端架構(gòu)師等等，但是唯獨(dú)很難看到嵌入式軟件架構(gòu)師。嵌入式軟件不需要架構(gòu)嗎，驅(qū)動(dòng)不需要架構(gòu)嗎？

答案當(dāng)然是需要，不過(guò)為什么沒(méi)有這方面的職位？

一般的人會(huì)說(shuō)，小項(xiàng)目才用單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)功能簡(jiǎn)單，無(wú)需太多人參與，所以無(wú)需注重軟件設(shè)計(jì)。其實(shí)是很幼稚的觀點(diǎn)（剛畢業(yè)時(shí)我也是這樣認(rèn)為的）。

目前國(guó)內(nèi)的嵌入式開(kāi)發(fā)主要分為嵌入式底層開(kāi)發(fā)和嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)，嵌入式的底層開(kāi)發(fā)一般叫做驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，或者bsp開(kāi)發(fā)，有時(shí)也有稱(chēng)之為linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)，名字聽(tīng)著都很高大上的感覺(jué)。

而嵌入式上的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，一般業(yè)務(wù)邏輯比較簡(jiǎn)單，被很多人忽略，所以招聘方也會(huì)感覺(jué)沒(méi)必要招架構(gòu)師級(jí)別的了。

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嵌入式軟件架構(gòu)的好處

為什么有人覺(jué)得沒(méi)必要有嵌入式軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，那可能你做的項(xiàng)目只是流水燈級(jí)別吧。

當(dāng)然，不能說(shuō)完全需要，至少對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目而言，都需要有一個(gè)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，好處也是有很多，這里羅列一些：

1、應(yīng)用的代碼邏輯清晰，且避免重復(fù)的造輪子。

2、如果沒(méi)有好的架構(gòu)，移植將會(huì)是一件很痛苦的事情。

3、方便后期維護(hù)和升級(jí)。

4、最大限度的復(fù)用。

5、高內(nèi)聚低耦合。?

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嵌入式軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)之分層設(shè)計(jì)

經(jīng)典的linux arm配置屬于資源比較豐富，高配的嵌入式系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)本身就很強(qiáng)大，軟件設(shè)計(jì)也變得水到渠成。

本文所要提到的嵌入式，其實(shí)更偏向于單片機(jī)，結(jié)合一個(gè)案例給大家講講分層設(shè)計(jì)。以MCU IAR為例，講講把底層軟件和應(yīng)用軟件分開(kāi)。

第一種方式：把底層軟件生成一個(gè)靜態(tài)庫(kù)提供給應(yīng)用。但是這樣就會(huì)有一個(gè)問(wèn)題，如果靜態(tài)庫(kù)改變了，得重新編譯，然后提供給應(yīng)用，應(yīng)用程序也得重新編譯一下，這顯然是很麻煩的一種處理方式。

另外一種方式：底層軟件和應(yīng)用軟件是兩個(gè)獨(dú)立的bin文件，姑且叫l(wèi)ibdev.bin和app.bin。非操作系統(tǒng)的嵌入式是沒(méi)有動(dòng)態(tài)庫(kù).so這樣一說(shuō)的，不過(guò)底層軟件這個(gè)可執(zhí)行文件姑且就認(rèn)為是app的.so吧。

這兩個(gè)bin文件通過(guò)配置icf，映射到不同的flash空間以及分配不同的RAM空間。顯然，這兩個(gè)bin文件的關(guān)系是app.bin會(huì)調(diào)用libdev.bin的實(shí)現(xiàn)。

但是他們是獨(dú)立的bin文件，如何關(guān)聯(lián)起來(lái)呢。這事就需要一個(gè)函數(shù)表告訴app.bin到哪里去調(diào)用libdev.bin里面的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)表，就需要有統(tǒng)一的函數(shù)接口才方便管理。這個(gè)函數(shù)表可用靜態(tài)庫(kù).a實(shí)現(xiàn)（libdev.a）。libdev.a的功能就是要映射所有l(wèi)ibdev的接口函數(shù)，使app調(diào)用某一接口函數(shù)時(shí)，可以跳轉(zhuǎn)到libdev.bin里面執(zhí)行。

具體設(shè)計(jì)思路：

1.函數(shù)表用結(jié)構(gòu)體的方式實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)體元素為函數(shù)指針。

struct libdev_ops{ int (*dev_PortOpen)(int PortNum, char *PortParm); };

2.在libdev.bin里面，對(duì)結(jié)構(gòu)體里面的函數(shù)指針賦值。

void libdev_ops_init(struct libdev_ops *ops){ops->dev_PortOpen = dev_PortOpen;//把函數(shù)地址賦給對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針 }

3.程序啟動(dòng)時(shí)，先進(jìn)入libdev.bin，然后再跳轉(zhuǎn)到app.bin。在此需要一個(gè)地址跳轉(zhuǎn)函數(shù)（在libdev.a里面）。

struct libdev_ops ops; void call_app(int addr) { int (*startup)(struct libdev_ops *ops); ? ?startup = (int(*)(struct libdev_ops *))(addr); ? ?libdev_ops_init(&ops); ? ?startup(&ops); }

4.重新封裝所有函數(shù)，如下：

int dev_PortOpen(int PortNum, char *PortPara) { return ops->dev_PortOpen(PortNum,PortPara); }

5.實(shí)現(xiàn)libdev.bin需要跳轉(zhuǎn)地址的函數(shù)（在app.bin）。

void common_startup(struct libdev_ops *libdev_ops) {...... ? ?ops = libdev_ops; ? ?dev_printf = ops->printf;//printf為不定參函數(shù)，不能在步驟2中進(jìn)行賦值，所以在靜態(tài)庫(kù)里進(jìn)行初始化賦值。 ? ?main();//跳到app的main中 }

6.app.bin程序的啟動(dòng)地址修改，修改 IAR配置

進(jìn)入options－－linker－－library－－勾選override default program entry,在Entry symbol 后面輸入common_startup。

7.因?yàn)橛袃蓚€(gè).bin程序。所以就需要配置icf文件，并且call_app(addr)這個(gè)addr為app.bin里面common_startup函數(shù)的地址。因此需要編譯app.bin后在output文件里面的app.map里面查看common_startup的地址是多少（由于這個(gè)函數(shù)是程序最先執(zhí)行的函數(shù)，所以其地址為icf配置的起始地址）。

8.然后你在應(yīng)用里面包含了dev_PortOpen函數(shù)的頭文件就可以正常調(diào)用這個(gè)函數(shù)了。

因?yàn)閘ibdev.bin和app.bin是同時(shí)運(yùn)行的（app.bin調(diào)用的libdev函數(shù)的實(shí)現(xiàn)在libdev.bin里面），因此必須把RAM和ROM分成兩份，不得重疊。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式软件架构设计分层思路的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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