聊一聊MCU的软件分层

一、MCU级软件有必要分层吗？

1.1 如果不分层会怎样？

看下面这段示例代码。

void main()
{
  sys_init()
  while(1)
  { //用PA1控制LED亮灭
  GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1); 
  delay_ms(1000);
  GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
  delay_ms(1000);
  }
}

在功能实现上这段代码没有问题。但如果硬件做变动呢？例如更换为其它品牌的mcu或者IO口更改呢？while(1)里面的代码是不是都要发生变动呢？不同的mcu底层库是有区别的。换一个MCU要通篇改动代码非常恶心！工作量也巨大！非常有必要做分层！无论是裸机还是RTOS都要分层。

1.2 软件分层的目的

1，提高对硬件的兼容性。上面已经介绍过了。MCU的软件开发与硬件强相关。在硬件设计时经常会有一供、二供、三供等方案。每换一次硬件就要大改一次代码开发效率低下。

2，增加代码通用性。例如项目A的一部分功能在项目B上曾经实现过，直接从项目B移植过来就行无须改动或者较少改动。

二、 代码层次

2.1 代码分层

可以按照下图来分层

2.2 MCU库层

这一层由MCU库层，由MCU厂家提供。

2.3 MCU_HAL层

这一层是对mcu库层的一个封装。当更换MCU时只需对这一层做修改,不会影响到其它层。如果完全将MCU的库封装一遍工作量将十分巨大，也没必要，需要哪个就封装哪个。例如用到uart了那就只把uart的封装一下，像IIC、SPI等无关的可以不用封装。

2.4 外设驱动层

这一层通过调用MCU_HAL层来实现对外设的驱动。例如，IIC控制电源芯片。驱动通过调用MCU_HAL层实现对电源芯片的操作。在这一层用来实现简单的寄存器读取。

2.5 外设功能层

这一层是对外设的基本功能进行一个封装。拿电源芯片举例。当更换电源芯片时，基本功能不会发生变化，比如控制电压电流等。把这些基础功能封装在此。示例代码如下

void set_cur(uint16_t data)//APP层调用这个API API命名不体现任何芯片信息 
{
  xxx_set_cur();//对芯片进行操作
  ...........
}

2.6 APP层

这一层主要写应用功能。通过调用外设功能HAL层实现。当更换MCU或者某一个芯片时APP层无须改动。