保姆级教程：STM32F407驱动AD9926并行ADC，从硬件连线到DMA数据搬运全流程

STM32F407实战AD9926并行ADC驱动与DMA高效数据采集全解析在工业自动化与精密测量领域高速数据采集系统的设计一直是嵌入式开发的难点之一。AD9926作为一款12位并行输出ADC芯片配合STM32F407强大的DCMI接口和DMA控制器能够构建稳定可靠的数据采集方案。本文将手把手带您完成从硬件设计到软件调优的全流程特别针对实际项目中容易忽视的细节进行深度剖析。1. 硬件设计关键点与避坑指南1.1 元器件选型与接口匹配AD9926与STM32F407的搭配需要考虑三个核心电气参数| 参数 | AD9926规格 | STM32F407要求 | 解决方案 | |# 1. 概述本文分享服务引用的最后一部分创建 Invoker 对象。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 服务引用一本地引用Injvm》 一文中我们看到#createInvokerForRemote()方法中分成两种情况注册中心的 URL 中带有refer参数。注册中心的 URL 中不带有refer参数。本文仅分享第二种情况即注册中心的 URL 中不带有refer** 参数。第一种情况在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 服务引用三远程引用Dubbo》 中已经详细解析。2. createInvokerForRemote本文涉及的#createInvokerForRemote(map)方法代码如下/** * 创建 Invoker 对象 * * param map 集合 * param T 泛型 * return Invoker 对象 */ SuppressWarnings(unchecked) private T InvokerT createInvokerForRemote(MapString, String map) { // 【第一种】使用 dubbo:// 协议引用在初始化时直接创建 Invoker 对象。因为dubbo:// 协议的传输默认开启无需注册中心。 // 创建 Dubbo Invoker 对象 URL url new URL(temp, localhost, 0, map); final boolean isJvmRefer; if (isInjvm() null) { // 未强制指定时根据引用地址判断是否为本地引用 if (url ! null url.length() 0) { // if a url is specified, dont do local reference isJvmRefer false; } else if (InjvmProtocol.getInjvmProtocol().isInjvmRefer(new URL(temp, localhost, 0, map))) { // 通过 Exporter 判断 // by default, reference local service if there is isJvmRefer true; } else { isJvmRefer false; } } else { isJvmRefer isInjvm().booleanValue(); } // 本地引用 if (isJvmRefer) { // 创建 Injvm Invoker 对象 URL url new URL(Constants.LOCAL_PROTOCOL, NetUtils.LOCALHOST, 0, interfaceClass.getName()).addParameters(map); invoker refprotocol.refer(interfaceClass, url); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info(Using injvm service interfaceClass.getName()); } // 远程引用 } else { // 【第二种】注册中心的 URL 中带有 refer 参数。 if (url ! null url.length() 0) { // user specified URL, could be peer-to-peer address, or register centers address. // 拆解 URL 数组使用逗号 String[] us Constants.SEMICOLON_SPLIT_PATTERN.split(url); if (us ! null us.length 0) { for (String u : us) { // 创建 URL 对象 URL url URL.valueOf(u); if (url.getPath() null || url.getPath().length() 0) { url url.setPath(interfaceName); } // 注册中心的 URL 中带有 refer 参数 if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) { urls.add(url.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map))); // 注册中心的 URL 中不带有 refer 参数 } else { urls.add(ClusterUtils.mergeUrl(url, map)); } } } // 【第三种】注册中心的 URL 中不带有 refer 参数。 } else { // assemble URL from register centers configuration // 加载注册中心 URL 数组 ListURL us loadRegistries(false); if (us ! null !us.isEmpty()) { for (URL u : us) { // 创建监控 URL 对象 URL monitorUrl loadMonitor(u); if (monitorUrl ! null) { map.put(Constants.MONITOR_KEY, URL.encode(monitorUrl.toFullString())); } // 注册中心的 URL 中带有 refer 参数 urls.add(u.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map))); } } // 未配置注册中心抛出异常 if (urls.isEmpty()) { throw new IllegalStateException(No such any registry to reference interfaceName on the consumer NetUtils.getLocalHost() use dubbo version Version.getVersion() , please config dubbo:registry address\...\ / to your spring config.); } } // 单注册中心 if (urls.size() 1) { // 调用 RegistryProtocol#refer(ClassT type, URL url) 方法获得 Invoker 对象 invoker refprotocol.refer(interfaceClass, urls.get(0)); // 多注册中心 } else { // 循环调用 RegistryProtocol#refer(ClassT type, URL url) 方法获得 Invoker 对象 ListInvoker? invokers new ArrayListInvoker?(); URL registryURL null; for (URL url : urls) { invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url)); if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) { // 用了 registry:// 协议 registryURL url; // use last registry url } } // 有注册中心 if (registryURL ! null) { // registry url is available // 对有注册中心的集群只用 AvailableCluster // use AvailableCluster only when registers cluster is available URL u registryURL.addParameter(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME); // StaticDirectory 表示静态服务目录里面的 invokers 是不会变的. // 创建 StaticDirectory 对象 // 创建 Cluster 对象合并 Invoker 集合 invoker cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers)); // 无注册中心 } else { // not a registry url // 创建 StaticDirectory 对象 // 创建 Cluster 对象合并 Invoker 集合 invoker cluster.join(new StaticDirectory(invokers)); } } } // 启动时检查 Boolean c check; if (c null consumer ! null) { c consumer.isCheck(); } if (c null) { c true; // default true } if (c !invoker.isAvailable()) { throw new IllegalStateException(Failed to check the status of the service interfaceName . No provider available for the service (group null ? : group /) interfaceName (version null ? : : version) from the url invoker.getUrl() to the consumer NetUtils.getLocalHost() use dubbo version Version.getVersion()); } if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info(Refer dubbo service interfaceClass.getName() from url invoker.getUrl()); } // 创建 Service 代理对象 // create service proxy return (T) proxyFactory.getProxy(invoker); }3. RegistryProtocolRegistryProtocol#refer(ClassT type, URL url)方法引用服务返回 Invoker 对象。代码如下1: public T InvokerT refer(ClassT type, URL url) throws RpcException { 2: // 获得真实的注册中心的 URL 3: url url.setProtocol(url.getParameter(Constants.REGISTRY_KEY, Constants.DEFAULT_REGISTRY)).removeParameter(Constants.REGISTRY_KEY); 4: // 获得注册中心 5: Registry registry registryFactory.getRegistry(url); 6: // 如果是动态服务获得服务引用 URL 对象 7: if (RegistryService.class.equals(type)) { 8: return proxyFactory.getInvoker((T) registry, type, url); 9: } 10: 11: // 将 url 的 group 属性作为服务引用配置 group 属性从而可以从 url 中获得相应的配置属性。 12: // groupa,b or group* 13: MapString, String qs StringUtils.parseQueryString(url.getParameterAndDecoded(Constants.REFER_KEY)); 14: String group qs.get(Constants.GROUP_KEY); 15: if (group ! null group.length() 0) { 16: if ((Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(group)).length 1 || *.equals(group)) { 17: // 执行服务引用 18: return doRefer(getMergeableCluster(), registry, type, url); 19: } 20: } 21: // 执行服务引用 22: return doRefer(cluster, registry, type, url); 23: }第 3 行获得真实的注册中心的 URL 。该过程是我们在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 服务引用一本地引用Injvm》 的 「3.1 toUrls」 已经解析。第 5 行调用RegistryFactory#getRegistry(url)方法获得注册中心 Registry 对象。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 注册中心一之抽象 API》 有详细解析。第 6 至 9 行如果是动态服务获得服务引用 Invoker 对象。目前该块代码好像已经废弃因为type基本不会是RegistryService.class。第 11 至 20 行将url的group属性作为服务引用配置group属性从而可以从url中获得相应的配置属性。第 17 行调用#doRefer(cluster, registry, type, url)方法执行服务引用。注意此处使用的cluster是 MergeableCluster 类具体可参见 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 集群容错六之 Configurator 实现》 的 「4. MergeableCluster」 。第 22 行调用#doRefer(cluster, registry, type, url)方法执行服务引用。3.1 doRefer#doRefer(cluster, registry, type, url)方法执行服务引用。代码如下1: private T InvokerT doRefer(Cluster cluster, Registry registry, ClassT type, URL url) { 2: // 创建 RegistryDirectory 对象 3: RegistryDirectoryT directory new RegistryDirectoryT(type, url); 4: // 设置注册中心 5: directory.setRegistry(registry); 6: // 设置协议 7: directory.setProtocol(protocol); 8: // 生成订阅的 URL 9: // all attributes of REFER_KEY 10: MapString, String parameters new HashMapString, String(directory.getUrl().getParameters()); 11: // 创建订阅 URL 对象 12: URL subscribeUrl new URL(Constants.CONSUMER_PROTOCOL, parameters.remove(Constants.REGISTER_IP_KEY), 0, type.getName(), parameters); 13: // 注册自己消费者 14: if (!Constants.ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface()) 15: url.getParameter(Constants.REGISTER_KEY, true)) { 16: registry.register(subscribeUrl.addParameters(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.CONSUMERS_CATEGORY, 17: Constants.CHECK_KEY, String.valueOf(false))); 18: } 19: // 订阅 providers、configurators、routers 节点 20: directory.subscribe(subscribeUrl.addParameter(Constants.CATEGORY_KEY, 21: Constants.PROVIDERS_CATEGORY 22: , Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY 23: , Constants.ROUTERS_CATEGORY)); 24: // 创建 Invoker 对象 25: Invoker invoker cluster.join(directory); 26: // 向本地注册表注册消费者 27: ProviderConsumerRegTable.registerConsumer(invoker, url, subscribeUrl, directory); 28: return invoker; 29: }第 3 行创建 RegistryDirectory 对象。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 集群容错七之 Directory 实现》 有详细解析。第 5 行调用RegistryDirectory#setRegistry(registry)方法设置注册中心。第 7 行调用RegistryDirectory#setProtocol(protocol)方法设置协议。第 8 至 12 行生成订阅的 URL 对象。第 13 至 18 行调用RegistryService#register(url)方法向注册中心注册自己消费者。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 注册中心二之 Zookeeper》 有详细解析。第 19 至 23 行调用RegistryDirectory#subscribe(url)方法向注册中心订阅providers、configurators、routers节点。通过这样的方式注册中心会将这些节点的新增、删除、修改推送给消费者从而实现了动态的服务发现、配置和路由。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 注册中心二之 Zookeeper》 有详细解析。第 25 行创建 Invoker 对象。详细解析见 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 集群容错三之 Directory 实现》 和 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 集群容错二之 Cluster 实现》 。第 27 行调用ProviderConsumerRegTable#registerConsumer(invoker, url, subscribeUrl, directory)方法向本地注册表注册消费者。在 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 注册中心一之抽象 API》 有详细解析。第 28 行返回 Invoker 对象。4. 处理多注册中心再回过头看看#createInvokerForRemote(map)方法处理多注册中心的代码块// 多注册中心 } else { // 循环调用 RegistryProtocol#refer(ClassT type, URL url) 方法获得 Invoker 对象 ListInvoker? invokers new ArrayListInvoker?(); URL registryURL null; for (URL url : urls) { invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url)); if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) { // 用了 registry:// 协议 registryURL url; // use last registry url } } // 有注册中心 if (registryURL ! null) { // registry url is available // 对有注册中心的集群只用 AvailableCluster // use AvailableCluster only when registers cluster is available URL u registryURL.addParameter(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME); // StaticDirectory 表示静态服务目录里面的 invokers 是不会变的. // 创建 StaticDirectory 对象 // 创建 Cluster 对象合并 Invoker 集合 invoker cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers)); // 无注册中心 } else { // not a registry url // 创建 StaticDirectory 对象 // 创建 Cluster 对象合并 Invoker 集合 invoker cluster.join(new StaticDirectory(invokers)); } }当有多个注册中心时每个注册中心最终都会生成 Invoker 对象通过 Cluster 合并成一个 Invoker 对象。这个过程和多注册中心的订阅过程类似胖友可以看看 《精尽 Dubbo 源码分析 —— 服务暴露一之本地暴露Injvm》 的 「3.2.2 处理多注册中心」 。5. 启动时检查再回过头看看#createInvokerForRemote(map)方法启动时检查的代码块// 启动时检查 Boolean c check; if (c null consumer ! null) { c consumer.isCheck(); } if (c null) { c true; // default true } if (c !invoker.isAvailable()) { throw new IllegalStateException(Failed to check the status of the service interfaceName . No provider available for the service (group null ? : group /) interfaceName (version null ? : : version) from the url invoker.getUrl() to the consumer NetUtils.getLocalHost() use dubbo version Version.getVersion()); } if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info(Refer dubbo service interfaceClass.getName() from url invoker.getUrl()); }目的是检查是否有服务提供者。该检查是一次性的若通过后续不再检查。若想改变通过dubbo:reference的check属性。