面包芯语

一款适合单片机裸机的开源软件框架

汽车电子嵌入式 2023-12-25 07:35
【应用手册】TI 全新MCU及C29内核的能源设施应用方案 构建AI未来，Arm计算平台无处不在
开源地址：
https://github.com/54zorb/Zorb-Framework

很多时候，做单片机项目，会因为性能和内存资源的限制，没办法运行一些“大型”的通用框架，这个时候，一些轻量级的软件框架有显得尤为重要了。

这里就给大家分享一款一款适合单片机裸机的开源软件框架:Zorb

Zorb简介

Zorb Framework是一个基于面向对象的思想来搭建一个轻量级的嵌入式框架。

搭建Zorb Framework的目的是为在不能运行Linux的芯片上快速开发应用，不用反复造轮子。

Zorb Framework的初步设计功能有：

1、时间系统功能zf_time

2、环形缓冲区功能zf_buffer

3、列表功能zf_list

4、状态机功能zf_fsm

5、事件功能zf_event

6、定时器功能zf_timer

7、任务功能zf_task

前6个功能，就可以实现纯事件驱动的程序，基本可以满足中小型嵌入式应用程序开发的需求。加上任务功能，是为了满足部分程序对实时性要求较高的需求。

当然，也可以将前6个功能裁剪出来，然后运行在现有的嵌入式系统上面，这样子也可以满足实时性的需求。

环境搭建

采用STM32F429开发板作为硬件运行环境，硬件资源用到串口1和systick，其中串口1提供调试打印功能，systick提供系统时间计数功能。

关于硬件环境的搭建不多说，可以参照开发板提供的例程来搭建，板级初始化完成了调试串口和systick的初始化。

/******************************************************************************
 * 描述  ：硬件环境初始化
 * 参数  ：无
 * 返回  ：无
******************************************************************************/
void BSP_init(void)
{
    /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    /* 初始化调试串口 */
    Debug_USART_init();

    /* Systick初始化 */
    SystemTick_init();
}

/******************************************************************************
 * 描述  ：硬件底层程序
 * 参数  ：无
 * 返回  ：无
******************************************************************************/
void BSP_process(void)
{

}


调试

开发一个程序，最开始也最重要的是搭建调试的环境，我们采用串口1作为调试输出（printf映射），然后调试信息分为三个等级，后续上位机可以根据不同等级进行高亮提示：

/**
  *****************************************************************************
  * @file    zf_debug.h
  * @author  Zorb
  * @version V1.0.0
  * @date    2018-06-28
  * @brief   调试输出的头文件
  *****************************************************************************
  * @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"

#define LOG_D 0; /* 信息等级：正常 */
#define LOG_W 1; /* 信息等级：告警 */
#define LOG_E 2; /* 信息等级：错误 */

#define _ZF_DEBUG             /* 定义调试功能 */
#define ZF_DEBUG_ON true      /* 启用调试功能 */

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

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __ZF_DEBUG_H__ */

/******************************** END OF FILE ********************************/


断言

在开发过程中，在关键地方进行一些断言，可以方便定位bug。

/**
  *****************************************************************************
  * @file    zf_assert.h
  * @author  Zorb
  * @version V1.0.0
  * @date    2018-06-28
  * @brief   断言的头文件
  *****************************************************************************
  * @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              /* 定义断言功能 */
#define ZF_ASSERT_ON true       /* 启用断言功能 */

#ifdef _ZF_ASSERT
    #if ZF_ASSERT_ON
         #define ZF_ASSERT(expression_) ((expression_) ?\
            (void)0 : ZF_assertHandle((uint8_t *)__FILE__, (int)__LINE__));
    #else
         #define ZF_ASSERT(expression_)
    #endif /* ZF_ASSERT_ON */
#endif /* _ZF_ASSERT */

/* 断言产生时的处理 */
void ZF_assertHandle(uint8_t *pFileName, int line);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __ZF_ASSERT_H__ */

/******************************** END OF FILE ********************************/

断言的处理很简单，就是告诉我们在哪个文件哪一行出错就可以，实现如下

/**
  *****************************************************************************
  * @file    zf_assert.c
  * @author  Zorb
  * @version V1.0.0
  * @date    2018-06-28
  * @brief   断言的实现
  *****************************************************************************
  * @history
  *
  * 1. Date:2018-06-28
  *    Author:Zorb
  *    Modification:建立文件
  *
  *****************************************************************************
  */

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

/******************************************************************************
 * 描述  ：断言产生时的处理
 * 参数  ：(in)-pFileName 文件名
 *         (in)-line 行数
 * 返回  ：无
******************************************************************************/
void ZF_assertHandle(uint8_t *pFileName, int line)
{
    ZF_DEBUG(LOG_E, "file:%s line:%d:asserted\r\n", pFileName, line);

    while (1);
}

/******************************** END OF FILE ********************************/


调度时间

为了减少框架对资源的消耗，所以初步设定框架的最小时间周期为1ms，因此我们需要设置systick的定时周期为1ms，然后每次进入中断为我们的框架计数即可。

/******************************************************************************
 * 描述  ：SysTick中断服务程序
 * 参数  ：无
 * 返回  ：无
******************************************************************************/
void SysTick_Handler(void)
{
    /* 为zorb framework提供计时 */
    ZF_timeTick();
}

现在时间系统提供的功能比较基础，只有系统滴答计数和系统死等待延时，后面我们开发定时器功能和任务功能的时候会重新扩展时间系统。

/**
  *****************************************************************************
  * @file    zf_time.h
  * @author  Zorb
  * @version V1.0.0
  * @date    2018-06-28
  * @brief   系统时间的头文件
  *****************************************************************************
  * @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"

/* 系统滴答周期(ms) */
#define ZF_TICK_PERIOD 1

/* 获取系统滴答数 */
#define ZF_SYSTICK() ZF_getSystemTick()

/* 获取系统时间(ms) */
#define ZF_SYSTIME_MS() ZF_getSystemTimeMS()

/* 系统延时(ms) */
#define ZF_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)

/* 获取系统滴答数 */
uint32_t ZF_getSystemTick(void);

/* 获取系统时间(ms) */
uint32_t ZF_getSystemTimeMS(void);

/* 系统延时 */
void ZF_delayTick(uint32_t tick);

/* 系统滴答程序(需挂在硬件的时间中断里边) */
void ZF_timeTick (void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __ZF_TIME_H__ */

/******************************** END OF FILE ********************************/


最后

本篇实现的功能比较基础，但是整个框架开发的根基，后面所有扩展的功能都需要在此环境下进行开发。

搭建良好的调试输出环境，可以帮我们快速定位bug的所在，从而提高开发效率。

Github 地址

https://github.com/54zorb/Zorb-Framework



声明：本文素材来源网络，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请与我联系删除。


End

「汽车电子嵌入式在CSDN上同步推出AUTOSAR精进之路专栏，本专栏每个模块完全按实际项目中开发及维护过程来详细介绍。模块核心概念介绍、实际需求描述、实际工程配置、特殊需求介绍及背后原理、实际工程使用经验总结。目的是让读者看完每一个章节后能理解原理后根据需求完成一个模块的配置或者解决一个问题。」


点击文章最后左下角的阅读原文可以获取更多信息


或者复制如下链接到浏览器获取更多信息

https://blog.csdn.net/qq_36056498/article/details/132125693


文末福利




1
.如需汽车电子嵌入式收集的学习文档,
后台回复“

资料

“即可免费下载；

2.为便于技术交流，创建了汽车电子嵌入式技术交流群，可尽情探讨AP，CP，DDS，SOME/IP等前沿热点话题，后台回复“加群”即可加入；


注：本文引用了一些第三方工具和文档，若有侵权，请联系作者删除!


推荐阅读

汽车电子嵌入式精彩文章汇总第一期：20210530-20230703

AUTOSAR 架构下EcuM唤醒源事件详解

AUTOSAR架构下NVM Block连续写及Default Value问题分析

AUTOSAR架构下NvM模块详细分析

AUTOSAR架构下报文掉线超时不上报问题分析

Classic Autosar下的以太网通讯架构概览

通信中间件Someip服务化通信

AUTOSAR架构下Fee详细分析

TC37x芯片FLASH基本概念介绍

AUTOSAR架构下Fls详细分析

TC3xx芯片DMU介绍

TC3xx芯片MPU介绍

TC3xx芯片的Trap详解

AUTOSAR架构下的OS错误处理

AUTOSAR架构下QM Application如何访问ASIL Application

AUTOSAR架构下多核启动

TC3xx芯片的Trap详解（二）

AUTOSAR架构下多核Shutdown

AUTOSAR架构下多核通信

RH850U2A芯片平台Spinlock的底层实现

TC3xx芯片Clock System功能详解-时钟源OSC

TC3xx芯片Clock System功能详解-锁相环PLL

TC3xx芯片Clock System功能详解-时钟分配CCU

End


欢迎点赞，关注，转发，在看，您的每一次鼓励，都是我最大的动力！

汽车电子嵌入式

微信扫描二维码，关注我的公众号

登录阅读全文
免责声明： 该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系：  nick.zong@aspencore.com！
汽车电子嵌入式
评论
  • 汽车免拆诊断 | 2017 款东风风神 AX7 车热机后怠速不稳
    故障现象一辆2017款东风风神AX7车，搭载DFMA14T发动机，累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常，热机后怠速运转不稳，组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断　用故障检测仪检测，发动机控制单元中无故障代码存储；读取发动机数据流，发现进气歧管绝对压力波动明显，有时能达到69 kPa，明显偏高，推断可能的原因有：进气系统漏气；进气歧管绝对压力传感器信号失真；发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾，没有发现进气管周围有漏气的地方；接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 107浏览
  • POS机连接中断问题如何改善？
    在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下，各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身，更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性，哪怕是任何一个小小的问题，都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例，该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商，遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 54浏览
  • 领导力：你这个将要拉你进上职场暂突的秘密
    「他明明跟我同梯进来，为什么就是升得比我快？」许多人都有这样的疑问：明明就战绩也不比隔壁同事差，升迁之路却比别人苦。其实，之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」，而是散发领导力特质的人，才更容易被晓明。许多领导力和特质，都可以通过努力和学习获得，因此就算不是天生的领导者，也能成为一个具备领导魅力的人，进而被老板看见，向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么？领导力是一种能力或特质，甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力，并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 93浏览
  • 中空长航时无人机行业全景调研及投资价值战略咨询报告
    根据环洋市场咨询（Global Info Research）项目团队最新调研，预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元，2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告，2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模，包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额，同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 58浏览
  • 广和通发布Fibocom AI Stack，助力客户快速实现跨平台跨系统的端侧AI部署
    1月7日-10日，2025年国际消费电子产品展览会（CES 2025）盛大举行，广和通发布Fibocom AI Stack，赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案，帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用，AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型，基于不同等级算力的芯片平台或模组，Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 53浏览
  • C-V2X测试探秘系列之：电磁兼容试验方法
    在智能网联汽车中，各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS（全球导航卫星系统）、V2X（车联网通信）等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下，汽车的通信系统仍然可以正常工作，保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法，下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验，技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 65浏览
  • HDMI规范2.2版即将登场, 96Gbps开启新时代！
    HDMI 2.2 规格将至，开启视听新境界2025年1月6日，HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择，为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择，同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输（Fixed Rate Link）技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 55浏览
  • 质量工程师算得上是工程师吗？
    一个真正的质量工程师（QE）必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以，可以说，这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说，质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」，守护神是"墨菲”，信奉的哲学就是「墨菲定律」。（注：墨菲定律是一种启发性原则，常被表述为：任何可能出错的事情最终都会出错。）做质量工程师的，有时会不受欢迎，也会被忽视，甚至可能遭遇主动或被动的阻碍，而一旦出了问题，责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 79浏览
  • 探索光耦：光耦在风力发电中的应用——保障绿色能源的高效与安全
     在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天，风力发电作为一种绿色能源，已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而，风力发电系统在复杂的环境中长时间运行，对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦（光电耦合器）作为一种电气隔离与信号传输器件，凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力，已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中，包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分，通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 84浏览
  • 简析光耦的基本原理和其在光伏逆变器产品中的重要作用
    光伏逆变器是一种高效的能量转换设备，它能够将光伏太阳能板（PV）产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络，还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器，以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性，在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性，而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 43浏览
  • 职场中最忌讳的五种思维方式，你有吗？
    职场是人生的重要战场，既是谋生之地，也是实现个人价值的平台。然而，有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿，让你原地踏步甚至退步。今天，我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式，看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中，最可怕的事情莫过于自满于现状，拒绝学习和改变。世界在不断变化，行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优，或者害怕尝试新事物，那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门，不如主动出击，保持学习和探索的心态。加入优思学院，可以帮助你快速提升自己，与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 47浏览
  • ADTF: 助力自动驾驶系统开发的强大工具箱！
    在过去十年中，自动驾驶和高级驾驶辅助系统（AD/ADAS）软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而，目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生，它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架，包含模块化的标准化应用程序和工具，旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处！无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰：他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案，直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 55浏览
我要评论
0
点击右上角，分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦