3、嵌入式软件架构与可移植固件开发指南

嵌入式软件架构与可移植固件开发指南

1. 分层软件架构选择

在开发分层软件架构时，存在许多正式的模型，像著名的 OSI 模型就包含七层以上。开发者应根据自身需求、可移植性和复用需求，挑选能满足要求的最简单架构。比如，若三层架构就能满足需求，就别构建三十层的软件架构。目标是避免编写复杂如意大利面般相互交织的代码，而是开发像千层面一样层次分明的代码。

2. 硬件抽象层（HAL）

每个软件层至少有一个与相邻软件层的接口，接口的名称由下一层的软件类型决定。若各层开发得当，对开发者而言就像一个黑盒，只有接口规范能让人了解如何实现所需的行为和结果。接口具有诸多好处：
- 提供一致的功能访问方法。
- 抽象底层代码的工作细节。
- 为如何将不一致的代码合并到软件层指定包装接口。

硬件抽象层（HAL）是开发者如今能利用的有趣固件层。它为应用开发者提供标准函数集，使其无需深入了解硬件工作原理就能访问硬件功能。HAL 本质上是用于与硬件交互的 API，设计良好的 HAL 能带来诸多益处：
| 优点 | 说明 |
| ---- | ---- |
| 可移植性 | 软件能在不同环境中使用 |
| 可复用性 | 代码可重复利用 |
| 低成本 | 复用带来成本降低 |
| 抽象性 | 无需了解微控制器具体工作方式 |
| 少 bug | 重复使用减少错误 |
| 可扩展性 | 能在同系列微控制器中迁移 |

不过，设计不佳的 HAL 会导致成本增加和软件出现 bug。

软件术语方面：
- 驱动层：包含低级别、特定于微控制器的软