一、Zorb簡介

Zorb Framework是一個基于面向對象的思想來搭建一個輕量級的嵌入式框架。

搭建Zorb Framework的目的是為在不能運行Linux的芯片上快速開發(fā)應用，不用反復造輪子。

Zorb Framework的初步設計功能有：

1、時間系統(tǒng)功能zf_time

2、環(huán)形緩沖區(qū)功能zf_buffer

3、列表功能zf_list

4、狀態(tài)機功能zf_fsm

5、事件功能zf_event

6、定時器功能zf_timer

7、任務功能zf_task

前6個功能，就可以實現(xiàn)純事件驅動的程序，基本可以滿足中小型嵌入式應用程序開發(fā)的需求。加上任務功能，是為了滿足部分程序對實時性要求較高的需求。當然，也可以將前6個功能裁剪出來，然后運行在現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)上面，這樣子也可以滿足實時性的需求。

二、嵌入式環(huán)境搭建

采用STM32F429開發(fā)板作為硬件運行環(huán)境，硬件資源用到串口1和systick，其中串口1提供調(diào)試打印功能，systick提供系統(tǒng)時間計數(shù)功能。

關于硬件環(huán)境的搭建不多說，可以參照開發(fā)板提供的例程來搭建，板級初始化完成了調(diào)試串口和systick的初始化。

/******************************************************************************
*描述：硬件環(huán)境初始化
*參數(shù)：無
*返回：無
******************************************************************************/
voidBSP_init(void)
{
/*嵌套向量中斷控制器組選擇*/
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

/*初始化調(diào)試串口*/
Debug_USART_init();

/*Systick初始化*/
SystemTick_init();
}

/******************************************************************************
*描述：硬件底層程序
*參數(shù)：無
*返回：無
******************************************************************************/
voidBSP_process(void)
{

}

三、調(diào)試輸出

開發(fā)一個程序，最開始也最重要的是搭建調(diào)試的環(huán)境，我們采用串口1作為調(diào)試輸出（printf映射），然后調(diào)試信息分為三個等級，后續(xù)上位機可以根據(jù)不同等級進行高亮提示：

/**
*****************************************************************************
*@filezf_debug.h
*@authorZorb
*@versionV1.0.0
*@date2018-06-28
*@brief調(diào)試輸出的頭文件
*****************************************************************************
*@history
*
*1.Date:2018-06-28
*Author:Zorb
*Modification:建立文件
*
*****************************************************************************
*/

#ifndef__ZF_DEBUG_H__
#define__ZF_DEBUG_H__

#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif

#include"stdio.h"
#include"stdbool.h"

#defineLOG_D0;/*信息等級：正常*/
#defineLOG_W1;/*信息等級：告警*/
#defineLOG_E2;/*信息等級：錯誤*/

#define_ZF_DEBUG/*定義調(diào)試功能*/
#defineZF_DEBUG_ONtrue/*啟用調(diào)試功能*/

#ifdef_ZF_DEBUG
#ifZF_DEBUG_ON
#defineZF_DEBUG(rank,x...)do
{
charcode[10]="[rank=0]";
code[6]='0'+(char)rank;
if(code[6]!='0')
{
printf("%s",code);
}
printf(x);
}while(0)
#else
#defineZF_DEBUG(rank,x...)
#endif/*ZF_DEBUG_ON*/
#endif/*_ZF_DEBUG*/

#ifdef__cplusplus
}
#endif

#endif/*__ZF_DEBUG_H__*/

/********************************ENDOFFILE********************************/

四、實現(xiàn)斷言

在開發(fā)過程中，在關鍵地方進行一些斷言，可以方便定位bug。

/**
*****************************************************************************
*@filezf_assert.h
*@authorZorb
*@versionV1.0.0
*@date2018-06-28
*@brief斷言的頭文件
*****************************************************************************
*@history
*
*1.Date:2018-06-28
*Author:Zorb
*Modification:建立文件
*
*****************************************************************************
*/

#ifndef__ZF_ASSERT_H__
#define__ZF_ASSERT_H__

#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif

#include"stdint.h"

#define_ZF_ASSERT/*定義斷言功能*/
#defineZF_ASSERT_ONtrue/*啟用斷言功能*/

#ifdef_ZF_ASSERT
#ifZF_ASSERT_ON
#defineZF_ASSERT(expression_)((expression_)?
(void)0:ZF_assertHandle((uint8_t*)__FILE__,(int)__LINE__));
#else
#defineZF_ASSERT(expression_)
#endif/*ZF_ASSERT_ON*/
#endif/*_ZF_ASSERT*/

/*斷言產(chǎn)生時的處理*/
voidZF_assertHandle(uint8_t*pFileName,intline);

#ifdef__cplusplus
}
#endif

#endif/*__ZF_ASSERT_H__*/

/********************************ENDOFFILE********************************/

斷言的處理很簡單，就是告訴我們在哪個文件哪一行出錯就可以，實現(xiàn)如下

/**
*****************************************************************************
*@filezf_assert.c
*@authorZorb
*@versionV1.0.0
*@date2018-06-28
*@brief斷言的實現(xiàn)
*****************************************************************************
*@history
*
*1.Date:2018-06-28
*Author:Zorb
*Modification:建立文件
*
*****************************************************************************
*/

#include"zf_assert.h"
#include"zf_debug.h"

/******************************************************************************
*描述：斷言產(chǎn)生時的處理
*參數(shù)：(in)-pFileName 文件名
*(in)-line行數(shù)
*返回：無
******************************************************************************/
voidZF_assertHandle(uint8_t*pFileName,intline)
{
ZF_DEBUG(LOG_E,"file:%sline:%d:asserted
",pFileName,line);

while(1);
}

/********************************ENDOFFILE********************************/

五、建立時間系統(tǒng)

為了減少框架對資源的消耗，所以初步設定框架的最小時間周期為1ms，因此我們需要設置systick的定時周期為1ms，然后每次進入中斷為我們的框架計數(shù)即可。

/******************************************************************************
*描述：SysTick中斷服務程序
*參數(shù)：無
*返回：無
******************************************************************************/
voidSysTick_Handler(void)
{
/*為zorbframework提供計時*/
ZF_timeTick();
}

現(xiàn)在時間系統(tǒng)提供的功能比較基礎，只有系統(tǒng)滴答計數(shù)和系統(tǒng)死等待延時，后面我們開發(fā)定時器功能和任務功能的時候會重新擴展時間系統(tǒng)。

/**
*****************************************************************************
*@filezf_time.h
*@authorZorb
*@versionV1.0.0
*@date2018-06-28
*@brief系統(tǒng)時間的頭文件
*****************************************************************************
*@history
*
*1.Date:2018-06-28
*Author:Zorb
*Modification:建立文件
*
*****************************************************************************
*/

#ifndef__ZF_TIME_H__
#define__ZF_TIME_H__

#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif

#include"stdbool.h"
#include"stdint.h"

/*系統(tǒng)滴答周期(ms)*/
#defineZF_TICK_PERIOD1

/*獲取系統(tǒng)滴答數(shù)*/
#defineZF_SYSTICK()ZF_getSystemTick()

/*獲取系統(tǒng)時間(ms)*/
#defineZF_SYSTIME_MS()ZF_getSystemTimeMS()

/*系統(tǒng)延時(ms)*/
#defineZF_DELAY_MS(ms_)do
{
if(ms_%ZF_TICK_PERIOD)
{
ZF_delayTick((ms_/ZF_TICK_PERIOD)+1);
}
else
{
ZF_delayTick(ms_/ZF_TICK_PERIOD);
}
}while(0)

/*獲取系統(tǒng)滴答數(shù)*/
uint32_tZF_getSystemTick(void);

/*獲取系統(tǒng)時間(ms)*/
uint32_tZF_getSystemTimeMS(void);

/*系統(tǒng)延時*/
voidZF_delayTick(uint32_ttick);

/*系統(tǒng)滴答程序(需掛在硬件的時間中斷里邊)*/
voidZF_timeTick(void);

#ifdef__cplusplus
}
#endif

#endif/*__ZF_TIME_H__*/

/********************************ENDOFFILE********************************/

六、最后

本篇實現(xiàn)的功能比較基礎，但是整個框架開發(fā)的根基，后面所有擴展的功能都需要在此環(huán)境下進行開發(fā)。搭建良好的調(diào)試輸出環(huán)境，可以幫我們快速定位bug的所在，從而提高開發(fā)效率。

審核編輯：湯梓紅