課題1：先來個干貨，也就是你認(rèn)為嵌入式軟件設(shè)計的時候，最復(fù)雜的部分處在哪里？

先來講講構(gòu)架的問題，大部分裸奔的工程只有一種選擇，那就是前后臺的設(shè)計方式：

對于程序的設(shè)計有時候很難會做驅(qū)動與應(yīng)用程序的區(qū)分，大家都混在一起所以當(dāng)有需求需要更改的時候

改會變成一件很痛苦的事情，大部分的更改來自于邏輯部分，也就是應(yīng)用部分，假如把一個單片機(jī)干的活

不計成本的用十個單片機(jī)來實現(xiàn)，可能還有倆單片機(jī)在玩，啥也不干，這樣的分解后程序設(shè)計會是怎樣呢？

其實RTOS的核心目的就是為了讓一個單片機(jī)用出十個甚至上百個單片機(jī)存在的效果而存在的。

他的目的并不是復(fù)雜化我們的設(shè)計，相反是為了減輕我們設(shè)計的復(fù)雜度。

課題2：驅(qū)動程序的設(shè)計及驗證是單片機(jī)設(shè)計的第二大課題。

單片機(jī)軟件是需要直接和底層的很多硬件直接打交道，例如時鐘芯片，存儲芯片，通信芯片，傳感器芯片等等，設(shè)計驅(qū)動程序在很大一部分程度上還是相當(dāng)復(fù)雜的尤其是踏入一個新的領(lǐng)域的應(yīng)用時，傳統(tǒng)的一些驅(qū)動芯片的程序，都是在其他驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行修修改改就OK了，可以用了，一旦涉及到驅(qū)動程序的編寫，也將是一部分很大的工作，其中有的涉及的MCU的內(nèi)部外設(shè)，有的涉及到外部的通信接口的協(xié)議定制，有沒有想過有人把很多標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動固化到了RTOS的一部分，這樣子來縮短開發(fā)周期呢，

課題3：正視C語言：面向?qū)ο?or 面向過程 ？

面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程是針對軟件工程來講的，與C語言無關(guān)，大部分時間我們應(yīng)用C語言都是應(yīng)用面向過程進(jìn)行程序設(shè)計，雖然軟件復(fù)雜度的上升，面向?qū)ο笫且粋€更好的選擇，像RTOS就是選擇面向?qū)ο笞鳛樵O(shè)計的核心，除了少量匯編代碼的工作，大部分全部采用C語言進(jìn)行設(shè)計的，也就是你也可以采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想應(yīng)用C語言來設(shè)計程序。面向?qū)ο蟮闹С諧++更加全面一些。

課題4：RTT是如何采用面向?qū)ο蟮姆绞綄崿F(xiàn)I/O設(shè)備模型框架的（這是一個實戰(zhàn)的案例）

用面向?qū)ο蟮姆绞綄崿F(xiàn)I/O設(shè)備模型框架的實現(xiàn)方式和之前我們做軟件設(shè)計驅(qū)動的方式有很大的普通，具體要說優(yōu)勢在哪里，說實話還是講不太出來，但是實現(xiàn)方式還是能夠理解的，先來看看他的設(shè)計框架模型：

傳統(tǒng)設(shè)計驅(qū)動程序，很少涉及到注冊的概念，我們會涉及到層的概念，通過函數(shù)調(diào)用的方式，從最上層找到最底層的應(yīng)用。

而面向?qū)ο蟮脑O(shè)計是將每一層的設(shè)計全部都固化的本身，不會顯式的調(diào)用底層的東西，這樣做了很好的隔離，無論底層如何變動，都與上層無關(guān)。

而如果找到最底層的正確的驅(qū)動呢，是通過注冊的行為，將每一層之間用對象連接起來，實際上每一層操作的是同一個對象。

面向?qū)ο螅詈诵牡牟糠志褪抢^承，繼承可以單繼承或者多層繼承，在應(yīng)用面向?qū)ο髮舆M(jìn)行連接時，最主要的手段就是通過繼承，你可以使用在繼承線路上的任何一個對象，以此為切入點而找到其父親，爺爺，上上一背，就像是大家都姓王，你說爺爺（類型），大家知道是指王大錘，父親，大家知道是指王二錘，兒子，大家知道是王小錘。同一對象以王小錘作為入口，對于三層構(gòu)架，底層設(shè)備，驅(qū)動層，I/O管理層，通過注冊函數(shù)，讓每一層都找到自己對應(yīng)的類型，從而做自己該處理的事情。這就是核心。

下面看一看，三錘構(gòu)架，大錘：rt_object，二錘：rt_device，小錘：rt_serial_device

二錘的內(nèi)部構(gòu)造（類型定義）：

感覺技術(shù)很牛的，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)！

共同學(xué)習(xí)

這個與STM32編程有啥直接關(guān)聯(lián)？

接下來我們講解下層的構(gòu)造，其實層本身是一個抽象的概念，無法實例化的理論是最難的理解的，這里將層映射到實際的文件，每一層在我看來就是一個.C文件，這樣講解不一定準(zhǔn)確，但是卻很好理解：

APP層：uart_sample.c

I/O設(shè)備管理層：device.c位于kernel域中，屬于os核心組成部分。

串口設(shè)備驅(qū)動框架層：serial.c （屬于os組件部分）

串口驅(qū)動程序：drv_usart.c

stm32只是眾多硬件平臺中的一個，RTT是平臺解決方案的存在，支持基本市面上你能看到的幾乎所有的硬件平臺，簡單來講就是后面你可以不再過多考慮硬件底層的編程，專注于應(yīng)用層，底層她幫你解決，不需要自己去設(shè)計各種外設(shè)的驅(qū)動，只需要適配和調(diào)試。

既然是進(jìn)階之道，還是對核心代碼做一些分析：

drv_usart.c中主要對stm32的串口外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動設(shè)計，其代碼中，關(guān)于中斷部分就不做深入解析了，看一下，串口要想正常工作底層必備的幾個函數(shù)：

串口的基本操作都在這里，配置，更改模式，發(fā)送，接收，在配合中斷就可以實現(xiàn)串口最底層基本功能；

不論何種外設(shè)，在使用之前初始化是必不可少的，底層驅(qū)動除了完成初始化功能以外，同時將設(shè)備驅(qū)動程序注冊了整個系統(tǒng)的構(gòu)架中，類似于Windows某些軟件想要使用的時候，需要注冊一樣，將層與層之間連接起來，register來自于設(shè)備管理層，而非驅(qū)動層。

到這里還沒有提過很難理解的用法，其實是有的，而且實現(xiàn)非常美，這一步部分不理解并不影響你的應(yīng)用，rt_hw_usart_init并非顯式的調(diào)用，而是被事先安排到了會按順序執(zhí)行的內(nèi)存中，等待算法列表的調(diào)用，全局搜索時發(fā)現(xiàn)，

INIT_BOARD_EXPORT這是一個宏，具體實現(xiàn)如下：

這是涉及C 編譯器  內(nèi)存的一種綜合用法，如果感興趣的同學(xué)可以從網(wǎng)上找資料學(xué)習(xí)一下。這種變成方式，像是已經(jīng)為函數(shù)留好了入口，而實現(xiàn)者不需要關(guān)心在哪里調(diào)用的問題，僅需要通過宏將函數(shù)連接入入口對應(yīng)的內(nèi)存就好。

設(shè)備驅(qū)動層實現(xiàn)對于串口的通用用法的實現(xiàn)及封裝，在講串口應(yīng)用的問題，其實最復(fù)雜的部分來自于接收，發(fā)送的邏輯實現(xiàn)其實并不復(fù)雜，這一層不想展開太細(xì)的講：這里是根據(jù)目前通用的串口接收及發(fā)送的應(yīng)用，進(jìn)行軟件設(shè)計。

其實對于設(shè)備來講，無論是串口 還是IIC 或者其他設(shè)備，統(tǒng)一入口在device層，真正應(yīng)用的時候你不需要之道底層，中間層到底是如何實現(xiàn)的，只要關(guān)注device層的規(guī)則進(jìn)行軟件就可以實現(xiàn)相關(guān)的功能：

RTT應(yīng)該是面向物聯(lián)網(wǎng)方向的吧？

嗯，主要是面向物聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)

課題5：你以為的真的是你以為的嗎？這一課題或許是本篇進(jìn)階之道最重要的課題，也是廢話最多實戰(zhàn)最少的課題，但我卻認(rèn)為是最重要的課題。

          你以為的真的是你以為的嗎？你能在這條路上走多遠(yuǎn)，取決于你以為的盡頭在哪里。工作多年，前進(jìn)的時間能有多少，大部分時間都在原地打轉(zhuǎn)，一度懷疑是否是自己的能力和智商有極限，只能走到這里了。

           我們真正缺的并不是能力和智力，假如你能看到這里，我們?nèi)钡氖且环N叫做逆向思維的東西。

           什么是逆向思維，我覺得很難用文字解釋，當(dāng)你每一次突破人生或自我的瓶頸，你就在運用逆向思維的利器。

           

        

   以軟件為例，我覺得這條路真的是越來越難走，因為要學(xué)要會要通的東西實在是太多，精力有限，這么走下去，真的是越來越慢，其實問題并不是這條路越來越難走，問題是你是否覺得軟件是一個人的工作，還是一項原本就是需要很多人協(xié)作的工作，假如是后者，那么你是否應(yīng)該選擇信任相互協(xié)作的人，就像是造一輛車子，有人做好了發(fā)動機(jī)，你是直接拿過來用，還是拿過來拆開先看看內(nèi)部設(shè)計是否合理，是否有問題，這是否真的有必要？哪怕你特別想知道它內(nèi)部是如何工作的？現(xiàn)在的問題是造一臺車子出來重要，還是先把所有零部件解剖一遍重要？        

  以前我以為，只要是工程中引用的軟件就必須搞懂搞通這樣才能確保軟件質(zhì)量及穩(wěn)定運行，在需求快速增長的現(xiàn)在，無論是軟件的哪一部分讀起來都并不那么容易，這些軟件的生產(chǎn)者也沒有你想象的那樣粗制濫造，雖然bug不可避免。

            現(xiàn)在我以為，哪怕這臺車子真的有問題，那也要讓他先跑起來，在慢慢調(diào)教看看問題出在設(shè)計上，還是我的裝配上。假如沒有問題，那么我會去研究其他的車型，而不是把這臺車子打散重新研究一遍。            你以為的也許并不是正確的，真的能夠在遇到瓶頸時候?qū)W會反思，你才能突破現(xiàn)在的自己，重新上路。

課題6：下一層AT組件應(yīng)用：（AT組件主要應(yīng)用在各種各樣的通信模組上，本例基于esp8266WiFi模組應(yīng)用）

            通信模組采用ESP8266-01S開發(fā)模組，底板采用正點原子戰(zhàn)艦mini開發(fā)板。

            

AT組件建立在device層的基礎(chǔ)上， 也就是I/O管理的框架基礎(chǔ)之上。

RT工作就是任務(wù)調(diào)度，需要注意優(yōu)先級及嵌套層次。

軟件的設(shè)計就需要架構(gòu)合理，后續(xù)維護(hù)及升級都容易。盡可能的模塊化設(shè)計。

樓主是做什么物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計工作了？面向應(yīng)用是哪個領(lǐng)域？

主要是智能家居和共享領(lǐng)域

的確是。

基于AT組件，RTT擴(kuò)展出軟件包，供大家選擇和使用，這里的組件層和內(nèi)核（本篇帖子沒講）說實話這篇帖子想接著講的內(nèi)容還有很多，但考慮到核心進(jìn)階的內(nèi)容已經(jīng)講到，帖子太長，就不展開繼續(xù)了，到這里看一下如何添加AT_DEVICE軟件包以及注意事項：

這里用的是樂鑫的ESP8266WiFi模組，注意固件的版本，推薦使用V2.1.0，這里夠用了，當(dāng)然不同的應(yīng)用場景可以自行選擇需要的版本：

 利用env變異生成工程后，燒錄到目標(biāo)板中，利用finsh組件可以交互使用相應(yīng)的功能了

測試一下經(jīng)常用到的網(wǎng)絡(luò)測試命令，確認(rèn)at設(shè)備正常工作：

在AT_device的基礎(chǔ)之上可以添加通信協(xié)議與服務(wù)器建立連接，這里以通信貓為例，添加測試MQTT協(xié)議：

編譯整個工程后，燒錄到目標(biāo)板中，通過finsh組件測試MQTT協(xié)議是否正常工作：

這是官方提供的一個demo，中間調(diào)試略有曲折，費點事一天搞定，如果感興趣的同學(xué)，在調(diào)試中遇到什么問題，可以交流溝通，吃過一次螃蟹，我就知道怎么教你怎么吃了，只要你請客。這篇帖子就到這結(jié)束吧，最后講一個很關(guān)鍵的東西：

RTT本質(zhì)是生態(tài)的存在，也就是開發(fā)者和目前RTT開發(fā)團(tuán)隊并行開發(fā)的結(jié)構(gòu)，目的是為了構(gòu)建生態(tài)，豐富應(yīng)用層，這中間會有匹配的問題存在，也就是你使用的軟件包雖然是RTT提供的，但并不是RTT團(tuán)隊制作并維護(hù)的，他的提供者和你我一樣，都是云云開發(fā)者，所以有時候會出現(xiàn)軟件包與RTT構(gòu)架不匹配的問題，這時候可以多試幾個軟件包的版本，不一定是最新最好。

本篇進(jìn)階之道到此結(jié)束吧，最后來一張硬件的特寫，線做的稍微有點亂，sayonara~！

搬凳來學(xué)習(xí)