以串口接口为例介绍关于BSP底层架构开发的迭代过程

以串口接口为例介绍关于BSP底层架构开发的迭代过程

架构概述

单片机开发有四个阶段：

阶段一：单一单片机的功能实现阶段

此阶段你开始熟悉STM32F1系列的单片机，并利用其完成相应的功能，比如点了个灯，通过串口发了个”STM32F103 Hello World“，你完成了第一个工程，将其命名为STM32F103_Hello.

此阶段不考虑单片机的移植性，只管实现功能，你可以在一个main函数写上几千行的代码，当你觉得一个main函数的代码太长不好维护时，即开始进入阶段二：

阶段二：单一单片机的模块化实现阶段

此阶段你已经会使用STM32F1系列单片机的各种不同外设，并打算将外设代码进行模块化。

此阶段不考虑单片机的移植性，但需要考虑代码的复用性，你将main函数的几千行代码拆分成一个个的模块，模块间的调用完全随性而为，低内聚，高耦合的代码随处可见，改动一个模块会影响太多其他模块，当你觉得需要对模块进行解耦，以实现标准化模块间的复用时，你就开始进入阶段三：

阶段三：同一厂商不同系列单片机的应用层模块复用实现阶段

此阶段你实现了代码模块化，会通过接口间的数据实现松散耦合调用

此阶段你可以通过调用以前写好的应用层模块，来满足更换同一厂商的不同单片机时，只需改动少量代码的需求，然而对于大量硬件传感器等外设，不可能做到模块复用，因为传感器的模块太过依赖于底层接口的实现，你要初始化它的引脚，就得调用它的时钟使能接口方法，调用它的gpio库初始化方法，要点个灯，就得调用它的gpio拉高拉低方法，而这些接口在同一厂商的不通系列单片机中，居然都会不一致。于是你不能忍，决定自己开发一个接口更加标准化的库。

阶段四：不用厂商不同系列单片机的分层架构实现阶段

此阶段你完成了BSP-SYSTEM-HARDWARE-APP四层架构，各个层次分工明确。BSP负责外设驱动初始化，配置，调用引脚电平拉高拉低等，SYSTEM负责系统精确延时，及时间片的轮询处理，HARDWARE负责调用BSP的统一接口，实现各个传感器或硬件的初始化及数据收发，APP包含各种通信协议处理及控制逻辑处理，不同单片机通过加入不同的BSP，而SYSTEM-HARDWARE-APP都可以做到不变。

类似的，我们的BSP底层架构开发也经历了若干版本。

初代BSP

最初的版本只限于单个单片机使用，底层和应用层完全没有隔离，经常可见在main函数里操作GPIO库函数的情况，这种架构模式的好处是开发简单，不用考虑复杂的移植性，因此耦合度过高，同厂商不同内核的单片机移植，都会改动大量代码。

初版的串口驱动接口是这个样的：

void USART_driverInit(USART_TypeDef* USARTx, uint32_t baudRate, uint8_t preemptionPriority, uint8_t subPriority);void USART_sendByte(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t byte);
void USART_sendMsg(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *sendBuf, uint32_t len);void USART1_dmaTxIsr(void);
void USART2_dmaTxIsr(void);
void USART3_dmaTxIsr(void);
void UART4_dmaTxIsr(void);void USART1_recvIsr(void);
void USART2_recvIsr(void);
void USART3_recvIsr(void);
void UART4_RecvIsr(void);

假设某个应用层要引用它，就必须得包含USART_TypeDef*这个定义的文件，如果不同的厂商串口结构定义不是这个怎么办。

在迭代中我们想到用USART_t给USART_TypeDef*取别名

typedef USART_TypeDef* USART_t;

随着gpio口和dma操作的增加，这种取别名的方式，也不能解决问题，有些结构体内部的成员名都不相同。

于是，我们对BSP架构进行了升级，使其可以兼容更多单片机甚至国产化的单片机。

二代BSP：

方法是建立BSP-SYSTEM-HARDWARE-APP四层架构。

其中不同系列的单片机使用不同BSP框架，保留相同命令的接口，SYSTEM-HARDWARE-APP如果需要调用这个接口，只需要引用XXX系列单片机目录下的BSP头文件。

这个版本的串口驱动接口是这个样的：

typedef USART_TypeDef* USART_Type_t;
typedef struct USART_Struct* USART_t;
typedef struct USART_Struct
{USART_Type_t usart;uint32_t baudRate;  uint8_t priority;uint8_t subPriority;uint16_t parity;uint16_t stopBits;uint16_t wordLength;uint32_t RS485Delay;USART_Config_t config; USART_Transport_t *send;USART_Transport_t *receive;uint32_t timeout;uint32_t linkCount;bool isRS485Connected;void (*USART_TypeInit)(USART_t USART);void (*USART_SendByte)(USART_t USART, uint8_t byte);void (