浅谈项目中的程序设计思路与步骤

首先把需求拆分，分为一个个任务，每一个任务去实现相应的部分功能，设计好任务之间的切换条件。此时暂且不考虑底层，只是列出所有任务和任务之间的逻辑切换关系，这样就有了程序构架，然后再规划每个任务里面里面需要多少具体功能，列出来一个表，或者写成空函数先放着。列完每个任务的具体功能之后，我们再回头看需求书，是否所有功能都实现，且它们之间的切换关系逻辑都很清晰。

第一步完成之后，整体的系统构架和逻辑关系就一清二楚了，接下来我们按照第一步中列的每个任务的功能表，去完成具体功能实现。此时，还不急着敲代码，继续规划。我们知道，对于MCU来讲，通常所有的功能最终是要通过调用底层实现。所以接下来我们要规划需要多少底层的资源，根据第一条中任务具体的功能列表，我们列一个底层驱动表。例如功能需要使用UART，SPI等这些外设资源，所有外设资源列成一个外设表，表中是所有需要使用的外设资源。如果还需要其他驱动，例如传感器、LCD、FLASH等，所有器件列一个器件驱动表。

有了第一步和第二步从上向下的规划，此时我们应该已经很清楚这个项目需求书如何变成代码实现。此时，开始编写程序，从下向上，逐层编写。

首先要根据外设表编写每个外设对应的驱动，每个外设驱动单独列一个文件，编写好之后验证功能是否正常，这个步骤跟本文开头提到的开发板示例程序类似，很基础。如果同一个外设，需要同时实现几路输出或输入，例如需要三个不同的IIC输出，那就同时启动三路IIC验证功能是否都正常，每一路之间会不会有干扰。

每编写一个驱动，一定要对驱动中的每一个函数进行功能验证。只有底层没问题，才能往上封装。

因为器件的驱动很多都是以外设驱动为基础的，所以写完外设驱动之后，利用外设驱动的函数，去实现器件的驱动，例如FLASH，可能是SPI通信的，那么我们首先要写好SPI驱动文件，然后调用SPI驱动文件，编写FLASH驱动文件，完成具体的功能函数，例如FLASH的擦除，读写等。

同样，每一个编写的器件驱动都要对每一个函数进行测试。

可能在项目中，还涉及到一些无关底层的东西，例如一些加密算法，复杂的数据处理算法，各类通信协议等。可以把每一类分为一个模块，编写或者移植完之后一定要验证每一个函数的功能。

驱动文件都准备好了之后，就利用驱动文件，加上必要的数据处理，去完成任务里的每一个具体的功能函数。

同样，每一个编写的功能函数都要进行测试。保证功能正常实现。

完成步骤6之后，要对每一个任务进行测试，看是否能实现规划中要求的功能。

完成步骤7之后，项目基本完工，因为每一层都是经过测试的，所以整个系统也不会有太大问题，但是也可能存在一些例如逻辑或者资源冲突的错误。此时按照需求书要求的功能对整个系统进行反复测试，查找可能存在的问题，进一步完善程序。

在整个设计过程中，还有一些其他的注意事项，例如：

● 如果开了很多中断，一定要对每个中断设置优先级。明确哪个优先级应该优先处理。

● 相同优先级下的两个中断，禁止在第一个中断中触发第二中断，程序会卡死。

● 少用全局变量，系统运行时必要的变量和状态可以都放在结构体中。然后只定义一个结构体变量。

● 当结构体的成员为不同数据类型时，成员排序就显得很重要，优化排序会节约很多内存。

● 结构体做形参的时候，为减少栈空间的开支，最好设置结构体指针类型的形参。

● 不可以返回指向栈空间的指针。

● 如果通信接收或者发送没有硬件FIFO，可以编写软件FIFO，避免丢包。

● 所有变量要初始化具体数值，尤其是局部变量。

● 定义指针类型变量一定要初始化。

● 只在本文件里使用的函数或者全局变量，一定要加static。

● 头文件中只能声明，不可以定义。

● 一定要添加合适的注释，大部分时候代码不知自己看。

● 使用数据结构存储或者处理数据，例如结构体、枚举、链表、队列等。

看完这些步骤，是不是觉得复杂项目的程序设计原来也挺简单的，那就愉快的开始程序设计之路吧。

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