實戰 | 動手擼個簡單的LCD驅動框架~

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今天看到大佬肖遙兄分享的一篇文章:【架構篇】嵌入式程式設計中如何給程式碼的結構分層提到了高內聚,低耦合,軟體分層等等的概念。之前又有小夥伴在後臺留言說讓我分享一篇這樣的文章,所以今天它來了!

廢話不多說,理論講太多沒啥感覺,這些條條框框本質就是基於面對物件的設計模式相關的一些理論,設計模式就是前人實踐多了發現一些規律然後總結出來的那麼一套好用的框架,所以咱們直接出乾貨,硬肝!以小熊派上的SPI OLED驅動為例,將原來開發包裡的LCD驅動做一些簡單的改造,然後我們根據需求設計如下的驅動模型框架,分為模型、驅動、裝置三個部分,我們先不考慮太細節的東西,也不會把這個東西一開始就做得特別複雜,這樣不利於理解,於是我們構建如下的框架思維導圖:

1、LCD驅動框架資料結構

框架提供一些什麼能力呢?我是這麼來做的,非常簡單:

這裡提供了將驅動框架與驅動進行對接的能力,&lcd_driver拿到的是定義在驅動檔案裡的一個已經賦值了的結構體lcd_driver,這樣,當我在別的地方定義一個LCD_Driver_Model的變數,就可以將這個變數與驅動結構體進行對接,這樣就可以通過這個變數來操作驅動結構體裡的介面了。

2、LCD驅動資料結構

LCD驅動這個資料結構要做的事情就是提供操作LCD驅動能力的介面,這個介面的設計與硬體無關。

前面1小節說過,驅動框架依賴於驅動介面,這樣的話我們需要實現驅動接口裡的方法,在對應的方法裡,我們要去呼叫LCD裝置相關的介面,進而去操作LCD裝置,以下是介面對應的實現:

3、LCD裝置資料結構

LCD裝置所需要做的事情就是將這個資料結構裡的功能函式與真實的LCD驅動介面進行對接。比如我們看LCD_Init這個介面的實現,這個就是真實呼叫LCD的真實硬體操作了:

4、使用方法

int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    LCD_Driver_Model  lcd_model ;
  LCD_Ascii_Show_Para ascii_para[] =
    {
        {80, 100, 240-80, "RED", BLACK, RED, 32},
        {80, 100, 240-80, "GREEN", BLACK, GREEN, 32},
        {80, 100, 240-80, "BLUE", BLACK, BLUE, 32},
    };
  LCD_Fill_Para fill_para[] = 
  {
   {ascii_para[0].x,ascii_para[0].max_width,ascii_para[0].y,ascii_para[0].y+32},
   {ascii_para[1].x,ascii_para[1].max_width,ascii_para[1].y,ascii_para[1].y+32},
   {ascii_para[2].x,ascii_para[2].max_width,ascii_para[2].y,ascii_para[2].y+32},
  } ;
    /* USER CODE END 1 */

    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();

    /* USER CODE BEGIN Init */

    /* USER CODE END Init */

    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* USER CODE BEGIN SysInit */

    /* USER CODE END SysInit */

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_I2C1_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    MX_SPI2_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    /*串列埠初始化後加這個延時,防止後面的printf列印亂碼*/
    HAL_Delay(200);
    /*註冊驅動模型*/
    Register_Driver_Model(&lcd_model);
    /*呼叫LCD初始化*/
    lcd_model.lcd_driver->lcd_init();
    /*呼叫LCD顯示ASCII碼字串*/
    lcd_model.lcd_driver->lcd_show_ascii_str(ascii_para[0]);
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
        /*迴圈呼叫LCD顯示ASCII碼字串*/
        for(int i = 0 ; i < 3 ; i++)
        {
            lcd_model.lcd_driver->lcd_fill(fill_para[i]);
            lcd_model.lcd_driver->lcd_show_ascii_str(ascii_para[i]);
            HAL_Delay(100);
        }
    }

    /* USER CODE END 3 */
}

這樣我們就完成了LCD驅動最簡單的分層設計了,當然我們的軟體框架後續還需要不斷的把它做得更健壯,這樣以後隨便一個LCD,我們都可以設計一套類似這樣的固定模板,根據實際的業務需求,定義設計合適的介面,以後但凡換一個專案還是用同一個LCD的話就非常簡單了!

5、思考

前面我開源了一個基於TencentOS tiny的氣體探測儀專案,你是否能在那個專案上繼續進行優化改善呢?

本節程式碼已同步到碼雲的程式碼倉庫中,獲取方法如下:

1、新建一個資料夾

2、使用git clone遠端獲取小熊派例程存放的程式碼倉庫

專案開源倉庫:

https://gitee.com/morixinguan/bear-pi.git


—— The End —

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