外设驱动库开发笔记54：外设库驱动设计改进的思考

news2024/12/24 9:42:33

不知不觉中我们已经发布了五十多篇外设驱动的文章。前段时间有一位网友提出了一些非常中肯的建议，这也让我们开始考虑怎么优化驱动程序设计的问题。在这一篇中我们将来讨论这一问题。

1、问题分析

首先我们来分析一下网友提出的几点问题。第一点是说在驱动设计时，使用了typedef重定义函数指针，这就需要使用人员了解这个函数的原型定义，使用起来不太直观，所以建议直接使用函数指针定义而不是使用typedef重定义。对于这一建议，我们觉得这位网友说的很对，typedef重定义方式确实不直观，所以这将是我们的一个改进方向。
关于第二点，网友提到了直接从结构体对象的属性获取数据的方法不合适。理由是给使用者一个错觉，既然可以从属性得到数据，自然也可以直接修改属性的值，而有些值是从获取的测量数据是不可以被修改的。对于这一点我们也认为很有道理，这种方式确实存在一定的隐患，所以后续我们将对这一方面加以改进。
至于网友提到的第三点，是在声明对象变量时最好初始化为{0}。在我们给出的实例中确实没有这一点。当然这个问题严格来说不是对象驱动设计的问题，而是使用上的问题，这需要我们在后续的应用文档中给出规范说明。
除了上述几点网友的建议外，我们在使用过程中也发现一些不太合适的地方。在原笨的模式下，我们都是通过调用函数来访问对象，使用时还需要关注函数而不只是关注对象，所以我们也移植在考虑驱动库的改进问题。

2、改进设计

依据前述提到的几点，我们考虑从以下几个方面来进行改进：一是，优化对象的属性，将与对象的配置无关的属性裁剪掉；二是，优化对象的访问方式；尽量不通过直接调用去处理对象操作；三是，优化对象变量类型的定义，非必要的情况下不单独定义类型。
首先来说说对象属性的优化，在原来的设计中有的属性并不是用来实现对对象的配置，这一类属性可以裁剪的尽量裁剪掉。而对于有必要保留的状态类属性我们将尽量限制外部访问。
关于对象访问方式的优化，在原有的设计中，有一些函数是公开的，可以在外部直接调用这些函数来实现对象的操作。我们考虑将所有的函数都设计为非公开的，但都可以同过对象来实现调用。
有关对象的类型定义，主要是前面网友提到的typedef问题。在原来设计中，基于程序看起来比较简洁的目标，定义了很多函数指针类型，后经网友提醒，我们也确实觉得这一方式不直观，增加了使用者的使用难度。所以在本次改进中我们也将尽量减少typedef的使用，是的代码更加直观。

3、应用方式

从应用方式来说，本质之上使用的流程没有变化。我们要使用某一驱动依然是需要做三方面的工作：声明对象、初始化对象、执行对象调用。具体如下：

先说对象的声明，每类对象根据实际情况声明对象，名称无限制，只要符合变量的命名规则就好。但这只是声明了一个对象变量而已，尚不具备使用条件。
声明对象变量后，我们还需要对该对象变量进行初始化才可以使用。每一类对象都有一个初始化函数。在具体应用中调用此函数对对象进行初始化，初始化的参数根据要求以参数形式传递给初始化函数。
初始化完成之后就可以在具体应用中调用相应的函数获取对象参数。调用的函数一般以对象指针为实参，调用完成后可以通过对象的属性得到数据。
此外，所用的对象头文件都汇集在扩展外设配置文件中，所以我们需要将配置文件添加到我们的应用中，并通过宏定义添加我们需要用到对象的头文件，将宏参数定义为0则不使用，定义为1则使用。然后还需要将我们使用的对象的源文件添加到我们的应用项目中就可以了。