[嵌入式] 嵌入式设备的板级硬件接口管理

我们开发嵌入式设备时，每个板子的硬件配置都不同。

1,? ?按键、LED、高低电平、外部中断等使用不同的GPIO。

2，UART、I2C、SPI等外设使用的某个片上资源，比如电源管理芯片使用了I2C-1，一个传感器使用了I2C-2.

3，不同的功能或操作模式，还需要对MCU或MPU的片上资源进行不同的配置，比如这个GPIO是默认上拉，低电平中断，另一个SPI设备工作频率50MHz，使用了某个GPIO做片选信号。

这些硬件的配置根据硬件设计而来，软件需要根据硬件设计来进行系统的配置，才能使系统正常工作。

其实在一般的系统设计中，硬件功能和软件功能之间，会有一个对接接口，我们叫做hal层，hardware abstract layer。

在简单的嵌入式项目编程中，我们可以定义一个board_projectname.h和board_projectname.c文件，也可以自己取合适的名字。

然后将每个产品的板级的一些信息定义和接口，比如GPIO的定义，片上外设的使用情况，都放在这个头文件里，其他模块可以引用这些信息。而c文件里可以放一些板级硬件相关实现。

这呢就是个初级的使用方式，首先的缺点是不能复用，每多个项目，所有东西要重新定义一遍，费时费力。

当然也可以把里面一些内容拆分一下，分成多个文件，方便组合，达到复用的目的。

但还是有问题，就是对某个API没法覆盖其实现，只有面向对象语言才能有函数覆盖功能。

这样其中一些接口相同实现不同的api就不能共存，导致管理起来麻烦。

解决的一个办法，是利用C++的继承和多态，来解决复用和方便使用的问题。

基类使用某个实现，子类能够覆盖这个实现来达到自己定制的行为。

而通过多态，可以同一套代码执行，仅修改子类实现即可。

举例来说，在我们的Product产品中，顶一个一个Hardware类，用来管理相关的硬件功能。


class Hardware
{
public:
? ? Hardware(){};
? ? virtual ~Hardware(){};
? ? virtual void PowerUpBTModule(){
?? ?? ? // some default action
? ? };
}

class HarwareNFC : public Hardware
{
public:
? ? HarwareNFC(){};
????virtual ~HarwareNFC(){};
????virtual void PowerUpBTModule() {
?? ?? ? // do something?
?? ?};
}

class HarwareRFID : public Hardware
{
public:
? ? HarwareRFID(){};
????virtual ~HarwareRFID(){};
????virtual void PowerUpBTModule() {
????????// do something
????};
}

class Product {
public:
? ? Product(Hardware *hal):localHAL(hal){};
? ? virtual ~Product(){};
? ? Hardware *localHAL;
}

int main(int argc, char** argv)
{
? ? Product * myPro;
?? ?Hardware * hal;

? ? if(argc >= 2)
? ? {
?? ??? ?hal = new HardwareNFC();
?? ?}
? ? else
? ? {
?? ??? ?hal = new HardwareRFID();
?? ?}
? ??
? ? myPro = new Product(hal);
? ??myPro->localHAL->PowerUpBTModule();
}

举一反三的话，使用的Product类，也是可以使用多态。

不同的项目会有自己定制的Product类，每个Product类有不同的实现~~

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