5.2 AI数据接口

本小节，我们尝试从一个相对简单的模块出发，尝试提炼接口抽象函数，而在基本数据模型中，模拟量输入AI模块就是最基础的数据模型。

欲构建AI模块抽象接口，需先进行需求分析。AI是基础数据模型，不仅是各种高级数据模型的基础，也是各种应用模块的基础，如规约、液晶等。汇总后AI的需求主要包括：

1. 初始化。
2. AI值，包括读写操作。
3. 属性，包括个数、名称、描述、单位、精度等属性值。
4. 取代操作。
5. 遥测越限等高级应用。

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除了没有状态量的简单模块，大部分模块都需要一个初始化接口函数，示例如下：

/* AI模块初始化 */
BOOL apiAIInit(void);

不同于其他接口，apiAIInit接口函数一般不是由应用层直接调用的，大概率是被api层统一的初始化接口函数调用的，这表明apiAIInit接口函数是一层内部函数。

还记得我们在文件全局观中的约定吗？一个模块对应3个文件，因此AI模块对应ai.c，ai.h和aiPrivate.h三个文件，而apiAIInit接口函数就应该位于aiPrivate.h文件中。

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AI模块最基本的操作是读取单个AI值，此时有两种命名风格：apiGetAI和apiAIGet，哪一种风格好呢？apiGetAI阅读起来会更加自然一些，但apiAIGet命名规范隐含面向对象思维，且程序输入更友好，也便于记忆。因此，我们团队习惯使用“名词+动词”命名风格。

读取AI值，如果仅从字面翻译，接口函数应该命名为apiAIRead(…)。但如果全部遵从最佳文学用词，可能仅基本数据模型就会有很多组动词。这种命名习惯会增加大家的编码和记忆难度，我们团队内部反复协商后，最后大家一致同意采取统一的中性动词对：get/set。

一些类库命名接口函数时，为了减少编码键入工作量，喜欢将最常使用的接口函数压缩到最短，如将读AI压缩为apiAI(…)。这种策略一则需要决定哪个函数最常用，二则增加接口函数记忆负担，额外考虑目前接口函数编码一般都是借助自动输入工具，我们团队不允许使用这种命名策略。

AI接口函数，对外提供接口，对内功能封装，其中很重要的一点就是对互斥锁的封装。AI读写存在互斥，但很多初级程序员难以驾驭互斥信号量，因此最佳策略就是将互斥锁操作封装在AI接口函数内部。这样，仅需要少量高级程序员编写AI模块，而大量的应用功能可以由初级程序员完成，提高人力资源利用率。

目前，基于cortex-m核的单片机都已经是32位的，其中M4核的单片机还支持单精度浮点数运算，这些不仅为微机保护设备研发带来了诸多便利，也将计算能力提升到了32位，也即常规的单精度浮点数操作可以单指令内完成，单个读写之间不存在互斥了。顺势而为，我们将AI的数据类型约定为单精度浮点数。汇总前面的所有分析，读取单个AI值的接口函数如下：

/*