嵌入式软件架构设计之二:通过uart串口,构建系统log日志打印功能

嵌入式软件架构设计-总目录​​​​​​​

一、构建系统log日志打印功能        

        在嵌入式设备软件开发、调试、生产、维护过程中,设备运行输出的日志信息对分析问题至关重要。有了日志信息,就能准确的知道当前设备的运行状态,设备出现了什么故障,可以帮助工程师有效的定位问题和解决问题。从在云端穿梭的飞机,到路上奔驰的汽车,再到攥在手里的手机,在它们的控制系统中,都无时无刻不在记录和保存系统运行日志。当飞机失事时,人们第一件要做的事就是寻找黑匣子,因为黑匣子详细记录了飞机的飞行数据,可以供分析事故原因。当我们的手机出现异常拿到维修店维修时,工程师通常也会插入数据线,抓取当前手机的运行日志来定位故障原因。所以一套行之有效的日志输出功能是嵌入式软件中不可或缺的重要组成部分。

        对JAVA语言开发有所了解的读者可能知道,使用JAVA 语言做Web 企业级开发时,有很多开源的日志框架可供使用,比如Log4J,可以将系统运行的信息、告警信息、异常信息等打印到控制台或者某个文件中,使开发和维护都很方便。但是对于嵌入式软件开发而言,因为芯片的差异,所采用的C/C++语言开发,不像JAVA 语言有丰富的开源框架可以使用,针对该种情况,本章我们介绍一种基于芯片上自带的串口UART构建的日志打

以下是一个冷媒泄露检测系统嵌入式软件架构设计方案: ### 整体架构概述 冷媒泄露检测系统嵌入式软件架构主要分为四层:硬件驱动层、操作系统层、中间件层和应用层。这种分层架构有助于提高软件的可维护性、可扩展性和可移植性。 ### 硬件驱动层 该层负责与硬件设备进行交互,包括传感器、通信接口等。以下是主要的驱动模块: - **传感器驱动**:负责读取冷媒传感器的数据,将模拟信号转换为数字信号,并进行初步的滤波和校准处理。 ```c // 示例代码:读取传感器数据 int read_sensor_data() { // 模拟读取传感器数据 int sensor_value = analog_read(SENSOR_PIN); // 简单的滤波处理 sensor_value = (sensor_value + last_sensor_value) / 2; last_sensor_value = sensor_value; return sensor_value; } ``` - **通信接口驱动**:支持多种通信接口,如串口、SPI、I2C等,用于与其他设备进行数据传输。 ```c // 示例代码:串口发送数据 void uart_send_data(char *data, int length) { for (int i = 0; i < length; i++) { uart_write(data[i]); } } ``` ### 操作系统层 选择适合嵌入式系统的实时操作系统RTOS),如FreeRTOS、uC/OS等,以实现任务调度、内存管理、中断处理等功能。 ```c // 示例代码:创建一个任务 void sensor_task(void *pvParameters) { while (1) { int sensor_data = read_sensor_data(); // 处理传感器数据 process_sensor_data(sensor_data); vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 每秒读取一次数据 } } // 创建任务 xTaskCreate(sensor_task, "SensorTask", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL); ``` ### 中间件层 中间件层提供了一些通用的功能模块,如数据处理、算法库、通信协议栈等。 - **数据处理模块**:对传感器数据进行进一步的处理,如阈值判断、数据统计等。 ```c // 示例代码:判断是否有冷媒泄露 bool is_leak_detected(int sensor_data) { if (sensor_data > LEAK_THRESHOLD) { return true; } return false; } ``` - **通信协议栈**:实现与上位机或其他设备的通信协议,如Modbus、CANopen等。 ```c // 示例代码:Modbus协议处理 void modbus_process_request(uint8_t *request, int length) { // 解析Modbus请求 // 处理请求并生成响应 uint8_t response[MODBUS_RESPONSE_LENGTH]; // 发送响应 uart_send_data(response, MODBUS_RESPONSE_LENGTH); } ``` ### 应用层 应用层是系统的核心,负责实现系统的主要功能,如报警处理、数据显示、日志记录等。 - **报警处理模块**:当检测到冷媒泄露时,触发报警信号,如声光报警、短信通知等。 ```c // 示例代码:触发报警 void trigger_alarm() { // 开启声光报警 turn_on_alarm_light(); turn_on_alarm_sound(); // 发送短信通知 send_sms_notification(); } ``` - **数据显示模块**:将传感器数据和系统状态显示在显示屏上。 ```c // 示例代码:显示传感器数据 void display_sensor_data(int sensor_data) { char buffer[20]; sprintf(buffer, "Sensor Data: %d", sensor_data); lcd_display_text(buffer); } ``` - **日志记录模块**:记录系统的运行状态和事件,方便后续的故障排查和分析。 ```c // 示例代码:记录日志 void log_event(const char *event) { // 将事件写入日志文件 file_write(LOG_FILE, event); } ``` ### 系统流程 1. 系统上电初始化,包括硬件驱动、操作系统、中间件等的初始化。 2. 启动传感器任务,每秒读取一次传感器数据。 3. 对传感器数据进行处理,判断是否有冷媒泄露。 4. 如果检测到冷媒泄露,触发报警信号,并记录日志。 5. 将传感器数据和系统状态显示在显示屏上。 6. 处理来自上位机或其他设备的通信请求。 ### 总结 通过以上的设计方案,可以实现一个功能完善、稳定可靠的冷媒泄露检测系统嵌入式软件架构。该架构具有良好的可维护性、可扩展性和可移植性,能够满足不同应用场景的需求。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值