不能独立开发，是因为你不懂软件架构

 

 

嵌入式软件架构设计一般采用分层思想，称为“分层架构”。

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一、什么是分层架构？

分层架构（Layered Architecture）是一种将系统分为互相隔离的层，每一层完成特定功能的设计方式。这种架构有助于提高代码的可管理性和可维护性。在嵌入式系统中，分层架构常常如下划分：

物理硬件层：这是系统最底层，包括微处理器、存储设备、传感器、执行器等具体的物理硬件。

硬件抽象层（HAL）：提供一个与硬件通信的统一API，使上层软件不用关心硬件的具体实现细节。HAL定义了一组标准的函数或指令集，用于访问接口硬件。

低级驱动层：包括直接与硬件组件如GPIO、ADC、UART等进行通信的驱动程序。这些驱动封装了对硬件的访问，供高级应用使用。

操作系统层：如果嵌入式系统采用了操作系统（如Linux、RTOS等），则该层负责管理硬件资源、任务调度、内存管理、设备管理等。

中间件层：提供一种抽象层，协助开发者处理如通信协议、数据格式转换、设备配置、系统服务等复杂的功能。

应用层：该层包含用于执行特定任务的应用程序。它使用下层提供的服务，并通过用户接口与用户互动。

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二、分层架构有哪些实例？

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RT-Thread
 

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华为LiteOS
 

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基于STM32G474双向DCDC数字电源项目
 

 

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【基于STM32G474的DCDC数字电源】项目详情介绍

 

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三、为什么要使用分层架构？

使用分层架构主要是因为它提供了如下几个重要的优势：

抽象性和解耦：分层架构通过在硬件和应用代码之间提供抽象层，允许应用程序开发者编写与特定硬件实现无关的代码。这降低了各组件之间的耦合度，方便了软件维护和升级。

可维护性和可测试性：分层架构提高了代码的可维护性，因为每层都可以独立地开发和测试，问题定位也更为直接。

模块化和重用性：嵌入式系统往往需要在不同产品或项目间重复使用某些模块。分层架构设计的系统可以更容易地重用某层代码，减少开发工作量和成本。

跨平台移植性：当嵌入式系统需要移植到新的硬件平台时，分层架构使得只需要改动硬件抽象层和设备驱动层，而应用层和中间件层可以不作或少作修改。

更好的协作：分层架构使得工作可以在项目团队成员间更高效地分工。例如，一些成员可以专注于底层驱动，而其他人可以专注于业务逻辑和用户界面。

安全性和隔离：通过在不同层之间设立防火墙，可以抵御系统级别的故障扩散。若一层出现问题，不会直接影响到其他层，这在安全关键的嵌入式系统中尤其重要。

简化复杂性：嵌入式系统往往需要处理许多低级硬件操作，将这些细节隐藏在底层可以简化上层的逻辑，使得开发更为简单。

规范开发流程：分层架构通过对功能和责任的清晰划分，帮助制定标准化的开发流程，这使得项目更容易管理和跟踪。