单片机软件开发

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基于构件的单片机软件开发
2.1标准构件的生成
标准构件包括构件类和构件实例。构件实例是软件中具体的可重用的部件，包括文档、数据和程序代码;构件类则是同一类构件实例的抽象,用于生成构件实例。在应用软件的开发中，先用构件类产生构件，再通过构件的组装和控制来构造应用软件。通常情况下，构件是与某些参数相关的,因此相应构件类中也要带有参数,这样的构件类称为构件类属或含参构件类。引入含参构件类,是考虑到构件类作为模板时的通用性。因为含参构件类是通过替换构件类中的参数来生成构件实例的。构件类的说明元素包括构件类名、参数表(可以为空)、构件类所属构件库名、操作界面表、关系表和属性表。程序所用的构件类可以采用以下几种方式提供:
1，对于和硬件操作密切相关的构件类，可以由硬件厂商针对自己的硬件产品编写适合于常用单片机系列的构件类。
2.对于常用的算法、函数等纯软件的构件类，可以由单片机开发系统的制造商编写。
3.对于某些专用的特殊构件类,可以由用户自己用汇编语言编写，并在标准的说明元素表中填写参数等辅助项,也可以用基础构件组合。
对同一系列的单片机而言，这些构件类都必须遵循。统一的标准。具有连接关系的构件,其输入和输出数据的格式应当保持一致。构件类应尽量做到通用,在创建过程中应减少假设(对周围环境和自身特性的假设前提)的影响，避免不匹配的情况发生。各构件类在逻辑上应相对独立，构件间的信息交流应尽量简单。自己编写构件类时，其汇编语言程序段应尽量简洁,但不宜太短。
构件类可以通过1个生成器产生构件实例，而这种生成的方式可以根据实际应用的需要分为变量类型和变量说明、宏替换和预处理、文件描述、函数生成、规则表达式等5 种情况。
2.2利用构件组合自动生成单片机应用程序
通常的程序设计方法有自顶向下开发和自底向上开发2种。自顶向下是先开发主程序,用功能结点代替子程序，再设计相应的子程序:自底向上是先开发子程序，再利用子程序来开发主程序。这2种方法各有优缺点。自顶向下注重程序的线索,符合日常的思维习惯,程序的结构清晰、不易出错,但适应演变的能力差，软硬件结合效果不好，也不能充分利用现有软件;自底向上注重模块思想，在软硬件结合和利用现成软件方面具有优势，但组合出的主程序结构不清晰,查错较困难。现在在开发过程中引入了构件的思想，就可以将上面2种开发方法的优势结合起来,即自顶向下规划，自底向上设计。在开发过程中,先用自顶向下的方法构造出主程序框架,再根据功能结点的要求，利用相应的构件类制造和组合成结点所需的构件实例，最后将这些构件实例安装到对应的结点位置上，拼接成所需的应用程序。如果需求变化，改变框架结构和构件组合即可,不需要修改构件类;对某类构件进行优化时，由于接口关系不变，也不需要修改程序其它部分:由于构件必须标准化，且与硬件密切结合，就解决了现有软件的重用和软硬件结合的问题。构件在制作过程中经过反复测试，这样开发者就可以集中精力对主程序进行设计、测试和维护,减轻了负担。
综上所述，由于单片机应用软件也可以通过构件的组装和控制来生成,所以可以研制一种新的开发工具，不采用汇编语言编程，而采用构件预制和组合的方式直接牛成单片机应用程序的机器码。这样的开发工具采用图形用户界面,用户可以选择所需的构件类,在其说明元素表中定义要生成的构件实例的属性，例如输入参数和输出结果的存放地址、数据的怡式、构件操作的选项等。