實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) 課件 RTOS-第05章-底層硬件驅(qū)動(dòng)構(gòu)件

RTOS

本章導(dǎo)引：

在嵌入式領(lǐng)域，無(wú)論是基于NOS編程，還是基于RTOS編程，都要與硬件打交道。軟件干預(yù)硬件的方法是通過(guò)基礎(chǔ)構(gòu)件完成的，在應(yīng)用層面，只要使用基礎(chǔ)構(gòu)件的對(duì)外應(yīng)用程序接口API干預(yù)硬件。因此，規(guī)范的構(gòu)件封裝及體現(xiàn)知識(shí)要素的API十分重要。本章首先給出嵌入式構(gòu)件概述及基礎(chǔ)構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，給出基礎(chǔ)構(gòu)件、應(yīng)用構(gòu)件及軟件構(gòu)件的設(shè)計(jì)舉例，由此理解構(gòu)件的重用與移植方法。第5章基礎(chǔ)構(gòu)件5.1嵌入式構(gòu)件概述RTOS第5章基礎(chǔ)構(gòu)件5.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)原則與方法5.3基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)舉例5.4應(yīng)用構(gòu)件設(shè)計(jì)實(shí)例5.5軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)實(shí)例5.6本章小結(jié)第1頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.1.1制作構(gòu)件的必要性（了解）

機(jī)械、建筑等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作模式是先生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件（零部件），然后將標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件按照規(guī)則組裝成實(shí)際產(chǎn)品。其中，構(gòu)件是核心和基礎(chǔ)，復(fù)用是必需的手段。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的成功充分證明了這種模式的可行性和正確性。軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展借鑒了這種模式，為標(biāo)準(zhǔn)軟件構(gòu)件的生產(chǎn)和復(fù)用確立了舉足輕重的地位。

隨著時(shí)間的推移，硬件設(shè)計(jì)變得越來(lái)越復(fù)雜，軟件的分量也急劇增大，嵌入式開(kāi)發(fā)人員也由一人發(fā)展為由若干人組成的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。為此，希望提高軟硬件設(shè)計(jì)可重用性與可移植性，構(gòu)件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是重用與移植的基礎(chǔ)與保障。5.1嵌入式構(gòu)件概述第2頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.1.2構(gòu)件的基本概念構(gòu)件（component）：

廣義上的理解是：可復(fù)用的成分，這里的構(gòu)件主要是指軟件構(gòu)件。軟件構(gòu)件是一種組裝單元，它具有規(guī)范的接口規(guī)約和顯式的語(yǔ)境依賴(lài)。軟件構(gòu)件可以被獨(dú)立地部署并由第三方任意地組裝。它既包括了技術(shù)因素，例如獨(dú)立性、合約接口、組裝，也包括了市場(chǎng)因素，例如第三方和部署。

美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所（Carnegie-MellonUniversity/SoftwareEngineeringInstitute，CMU/SEI）給出的軟件構(gòu)件的定義：構(gòu)件是一個(gè)不透明的功能實(shí)體，能夠被第三方組織，且符合一個(gè)構(gòu)件模型。第3頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.1.3嵌入式開(kāi)發(fā)中構(gòu)件分類(lèi)

為了便于理解與應(yīng)用，可以把嵌入式軟件構(gòu)件分為基礎(chǔ)構(gòu)件、應(yīng)用構(gòu)件與軟件構(gòu)件三種類(lèi)型。

1．基礎(chǔ)構(gòu)件：基礎(chǔ)構(gòu)件是根據(jù)MCU內(nèi)部功能模塊的基本知識(shí)要素，針對(duì)MCU引腳功能或MCU內(nèi)部功能，利用MCU內(nèi)部寄存器所制作的直接干預(yù)硬件的構(gòu)件。

2．應(yīng)用構(gòu)件：應(yīng)用構(gòu)件是調(diào)用芯片基礎(chǔ)構(gòu)件而制作完成的，符合軟件工程封裝規(guī)范的，面向?qū)嶋H應(yīng)用硬件模塊的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。

3．軟件構(gòu)件：軟件構(gòu)件是一個(gè)面向?qū)ο蟮?、具有?guī)范接口和確定的上下文依賴(lài)的組裝單元，它能夠被獨(dú)立使用或被其他構(gòu)件調(diào)用。第4頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.1.4構(gòu)件的基本特征與表現(xiàn)形式

在嵌入式軟件領(lǐng)域中，軟件與硬件緊密聯(lián)系，良好的底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件具備如下特性：1）封裝性。在內(nèi)部封裝實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，采用獨(dú)立的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以減少對(duì)外部環(huán)境的依賴(lài)。2）描述性。構(gòu)件必須提供規(guī)范的函數(shù)名稱(chēng)、清晰的接口信息、參數(shù)含義與范圍、必要的注意事項(xiàng)等描述。3）可移植性。是指同樣功能的構(gòu)件，如何做到不改動(dòng)或少改動(dòng)，而方便地移植到同系列及不同系列芯片內(nèi).4）可復(fù)用性。在滿(mǎn)足一定使用要求時(shí)，構(gòu)件不經(jīng)過(guò)任何修改就可以直接使用。第5頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.1.4構(gòu)件的基本特征與表達(dá)形式

底層構(gòu)件即基礎(chǔ)構(gòu)件，是與硬件直接打交道的軟件，它被組織成具有一定獨(dú)立性的功能模塊，由頭文件和源程序文件兩部分組成。構(gòu)件的頭文件名和源程序文件名一致，且為構(gòu)件名。

構(gòu)件的頭文件中，主要包含必要的引用文件、描述構(gòu)件功能特性的宏定義語(yǔ)句以及聲明對(duì)外接口函數(shù)。

構(gòu)件的源程序文件中包含構(gòu)件的頭文件、內(nèi)部函數(shù)的聲明、對(duì)外接口函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。

將構(gòu)件分為頭文件與源程序文件兩個(gè)獨(dú)立的部分，意義在于，頭文件中包含對(duì)構(gòu)件的使用信息的完整描述，調(diào)用者通過(guò)構(gòu)件對(duì)外接口獲取服務(wù)，而不必關(guān)心服務(wù)函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。第6頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.1

基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)的基本原則

在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)構(gòu)件時(shí)，最關(guān)鍵的工作是要對(duì)構(gòu)件的共性和個(gè)性進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出合理的、必要的對(duì)外接口函數(shù)及其形參。盡量做到：當(dāng)一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件應(yīng)用到不同系統(tǒng)中時(shí)，僅需修改構(gòu)件的頭文件，對(duì)于構(gòu)件的源程序文件則不必修改或改動(dòng)很小。

根據(jù)構(gòu)件的封裝性、描述性、可移植性、可復(fù)用性的基本特征，基礎(chǔ)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)，應(yīng)遵循層次化、易用性、魯棒性及對(duì)內(nèi)存的可靠使用原則。5.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)原則與方法（重點(diǎn)、難點(diǎn)）第7頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.1基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)的基本原則1．層次化原則：針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)對(duì)象，分層組織構(gòu)件。在構(gòu)件的層次模型中，上層構(gòu)件可以調(diào)用下層構(gòu)件提供的服務(wù)，同一層次的構(gòu)件不存在相互依賴(lài)關(guān)系，不能相互調(diào)用。2．易用性原則：函數(shù)名簡(jiǎn)潔且達(dá)意；接口參數(shù)清晰，范圍明確；使用說(shuō)明語(yǔ)言精煉規(guī)范，避免二義性。3．魯棒性原則：在明確函數(shù)輸入輸出的取值范圍、提供清晰接口描述的同時(shí)，在函數(shù)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部要有對(duì)輸入?yún)?shù)檢測(cè)，對(duì)超出合法范圍的輸入?yún)?shù)進(jìn)行必要的處理。4．內(nèi)存可靠使用原則：優(yōu)先使用靜態(tài)分配內(nèi)存、謹(jǐn)慎地使用變量、檢測(cè)空指針、檢測(cè)緩沖區(qū)溢出，并為內(nèi)存中的緩沖區(qū)預(yù)留不小于20%的冗余、對(duì)內(nèi)存的使用情況進(jìn)行評(píng)估。第8頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析（重點(diǎn)）

以通用輸入輸出GPIO驅(qū)動(dòng)構(gòu)件為例，簡(jiǎn)要闡述基礎(chǔ)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法。前提條件是，必須理解什么是GPIO。GPIO引腳可以被定義成輸入、輸出兩種情況：若是輸入，程序需要獲得引腳的狀態(tài)（邏輯1或0）；若是輸出，程序可以設(shè)置引腳狀態(tài)（邏輯1或0）。

GPIO驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有GPIO引腳統(tǒng)一編程，GPIO驅(qū)動(dòng)構(gòu)件由gpio.h、gpio.c兩個(gè)文件組成。第9頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析1．模塊初始化（gpio_init）由于芯片引腳具有復(fù)用特性，應(yīng)把引腳設(shè)置成GPIO功能；同時(shí)定義成輸入或輸出；若是輸出，還要給出初始狀態(tài)。Voidgpio_init(uint_16port_pin,uint_8dir,uint_8state)2．設(shè)置引腳狀態(tài)（gpio_set）對(duì)于輸出，希望通過(guò)函數(shù)設(shè)置引腳是高電平（邏輯1）還是低電平（邏輯0），入口參數(shù)應(yīng)該是哪個(gè)引腳，輸出其狀態(tài)是什么，函數(shù)不必有返回值。voidgpio_set(uint_16port_pin,uint_8state)第10頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析3．獲得引腳狀態(tài)（gpio_get）對(duì)于輸入，希望通過(guò)函數(shù)獲得引腳的狀態(tài)是高電平（邏輯1）還是低電平（邏輯0），入口參數(shù)應(yīng)該是哪個(gè)引腳，函數(shù)需要返回值引腳狀態(tài)。uint_8gpio_get(uint_16port_pin)4．引腳狀態(tài)反轉(zhuǎn)（voidgpio_reverse）類(lèi)似的分析，可以設(shè)計(jì)引腳狀態(tài)反轉(zhuǎn)函數(shù)的原型為：voidgpio_reverse(uint_16port_pin)第11頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.2基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析5．引腳上下拉使能函數(shù)（voidgpio_pull）若引腳被設(shè)置成輸入，還可以設(shè)定內(nèi)部上下拉，KL36內(nèi)部上下拉電阻大小為20~50K?。引腳上下拉使能函數(shù)的原型為：voidgpio_pull(uint_16port_pin,uint_8pullselect)

要實(shí)現(xiàn)GPIO驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的這幾個(gè)函數(shù)，除了要給出清晰的接口、良好的封裝、簡(jiǎn)潔的說(shuō)明與注釋、規(guī)范的編程風(fēng)格等之外，還需要一些基本規(guī)范與準(zhǔn)備工作，下面兩小節(jié)分別給出構(gòu)件封裝規(guī)范與前期準(zhǔn)備。第12頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.3基礎(chǔ)構(gòu)件封裝規(guī)范概要1．基礎(chǔ)構(gòu)件的組成、存放位置與內(nèi)容：每個(gè)構(gòu)件由頭文件（.h）與源文件（.c）兩個(gè)獨(dú)立文件組成，放在以構(gòu)件名命名的文件夾中。2．設(shè)計(jì)構(gòu)件的最基本要求：1）考慮使用與移植方便。要對(duì)構(gòu)件的共性與個(gè)性進(jìn)行分析，抽取出構(gòu)件的屬性和對(duì)外接口函數(shù)。2）要有統(tǒng)一、規(guī)范的編碼風(fēng)格與注釋。3）宏的使用限制。4）不使用全局變量。第13頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.2.4封裝的前期準(zhǔn)備：公共要素

可以一些公用的宏定義放在cpu.h文件中，因?yàn)樗鼛缀醣凰形募褂?，如位操作宏函?shù)、不優(yōu)化類(lèi)型的簡(jiǎn)短別名宏定義等，方便公用。1．位操作宏函數(shù)：在編程時(shí)經(jīng)常需要對(duì)寄存器的某一位進(jìn)行操作，即對(duì)寄存器的置位、清位及獲得寄存器某一位狀態(tài)的操作，可以將這些操作定義成宏函數(shù)。2．不優(yōu)化類(lèi)型的簡(jiǎn)短別名：不同的編譯器為基本整型數(shù)據(jù)類(lèi)型分配的位數(shù)存在不同，但在編寫(xiě)嵌入式程序是要明確使用變量的字長(zhǎng)，特別是不優(yōu)化類(lèi)型，為方便書(shū)寫(xiě)，給出簡(jiǎn)短別名。第14頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件5.3基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)舉例

1．GPIO知識(shí)要素：通用輸入輸出（GeneralPurposeInput/Output，GPIO），是I/O最基本形式，是幾乎所有計(jì)算機(jī)均使用到的部件。GPIO的輸出是以計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序通過(guò)單個(gè)引腳來(lái)控制開(kāi)關(guān)量設(shè)備，達(dá)到自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)之目的。GPIO的輸入是以計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序獲取單個(gè)引腳狀態(tài)，達(dá)到獲得外界開(kāi)關(guān)狀態(tài)之目的。第15頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件2．GPIO構(gòu)件API，具體參數(shù)可見(jiàn)RT-Thread實(shí)例演示。序號(hào)函數(shù)名簡(jiǎn)明功能描述1gpio_init初始化引腳復(fù)用為GPIO功能；定義其為輸入或輸出；若為輸出，還給出其初始狀態(tài)2gpio_set設(shè)定引腳狀態(tài)在GPIO輸出情況下，設(shè)定引腳狀態(tài)（高/低電平）3gpio_get獲取引腳狀態(tài)在GPIO輸入情況下，獲取引腳狀態(tài)（1/0）4gpio_reverse反轉(zhuǎn)引腳狀態(tài)在GPIO輸出情況下，反轉(zhuǎn)引腳狀態(tài)5gpio_pull設(shè)置引腳上/下拉當(dāng)GPIO輸入情況下，設(shè)置引腳上/下拉6gpio_enable_int使能中斷當(dāng)GPIO輸入情況下，使能引腳中斷7gpio_disable_int關(guān)閉中斷當(dāng)GPIO輸入情況下，關(guān)閉引腳中斷8gpio_get_int獲取中斷標(biāo)志當(dāng)GPIO輸入情況下，用來(lái)獲取引腳中斷狀況9gpio_clear_int清除中斷標(biāo)志當(dāng)GPIO輸入情況下，清除中斷標(biāo)志10gpio_clear_allint清除所有引腳中斷當(dāng)GPIO輸入情況下，清除所有端口的GPIO中斷第16頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件3．GPIO構(gòu)件的輸出測(cè)試方法：在AHL-STM32L431-RT-Thread開(kāi)發(fā)套件的底板上，有紅綠藍(lán)三色燈（合為一體的），若使用GPIO構(gòu)件實(shí)現(xiàn)紅燈閃爍，具體實(shí)例可參考“..\03-Software\CH05-Hard-component\GPIO-Output(Light)”，步驟如下：（1）給燈命名//指示燈端口及引腳定義#defineLIGHT_RED(PTB_NUM|7)//紅燈所在引腳，實(shí)際應(yīng)用要根據(jù)具體引腳修改注：RT-Thread實(shí)例演示（CH6.3.1-GPIO_INPUT(Interrupt))第17頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件（2）對(duì)燈的狀態(tài)進(jìn)行宏定義//燈狀態(tài)宏定義（燈的亮暗對(duì)應(yīng)的邏輯電平，由物理硬件接法決定）#defineLIGHT_ON0//燈亮#defineLIGHT_OFF1//燈暗（3）初始化紅燈gpio_init(LIGHT_RED,GPIO_OUTPUT,LIGHT_OFF);//初始化紅燈，輸出，暗第18頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件（4）改變紅燈亮暗狀態(tài)在main函數(shù)的主循環(huán)中，利用GPIO構(gòu)件中的gpio_reverse函數(shù)，可實(shí)現(xiàn)紅燈狀態(tài)切換。工程編譯生成可執(zhí)行文件后，寫(xiě)入目標(biāo)板，可觀察實(shí)際紅燈閃爍情況。gpio_reverse(LIGHT_RED);//紅燈狀態(tài)切換第19頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件（5）紅燈運(yùn)行情況經(jīng)過(guò)編譯生成機(jī)器碼，通過(guò)AHL-GEC-IDE軟件將hex文件下載到目標(biāo)板中，可觀察板載紅燈每秒閃爍一次，也可在AHL-GEC-IDE界面看到紅燈狀態(tài)改變的信息，如圖所示。由此可體會(huì)，使用printf語(yǔ)句進(jìn)行調(diào)試的好處。第20頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.1GPIO構(gòu)件4．GPIO構(gòu)件的輸入測(cè)試方法：中斷獲取開(kāi)關(guān)狀態(tài)首先初始化具有中斷功能的引腳的引腳方向?yàn)檩斎耄缓蟠蜷_(kāi)其中斷并設(shè)置其觸發(fā)中斷的電平變化方式，隨后每當(dāng)輸入引腳的電平變化為預(yù)設(shè)的電平變化時(shí)，將觸發(fā)GPIO中斷?？梢詫⑾鄳?yīng)的GPIO引腳接地，便可觸發(fā)一次中斷。在相應(yīng)的GPIO中斷服務(wù)程序中加入去除抖動(dòng)并統(tǒng)計(jì)GPIO中斷次數(shù)的功能，則觸發(fā)中斷時(shí)可累計(jì)GPIO中斷次數(shù)。具體實(shí)例可參考：“..\03-Software\CH05-Hard-component\GPIO-Input(Interrupt)”第21頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件1．UART知識(shí)要素：串行通信接口（SerialCommunicationInterface，SCI）最常見(jiàn)的提法是通用異步收發(fā)器（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitters，UART），簡(jiǎn)稱(chēng)“串口”。MCU中的串口在硬件上一般只需要三線，分別稱(chēng)為發(fā)送線（TxD）、接收線（RxD）和地線（GND）根。在通信方式上，屬于單字節(jié)通信，是嵌入式開(kāi)發(fā)中重要的打樁調(diào)試手段。UART的主要知識(shí)要素有：通信格式、波特率、硬件電平信號(hào)。第22頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件（1）通信格式：（2）串行通信的波特率：每秒內(nèi)傳送的位數(shù)叫做波特率（BaudRate），單位是：位/秒，記為bps。bps是英文bitpersecond的縮寫(xiě)，習(xí)慣上這個(gè)縮寫(xiě)不用大寫(xiě)，而用小寫(xiě)。通常情況下，波特率的單位可以省略。第23頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件（3）硬件電平信號(hào)UART通信在硬件上有TTL電平、RS232電平、RS485差分信號(hào)方式。TTL電平是最基本的，可使用專(zhuān)門(mén)芯片將TTL電平轉(zhuǎn)為RS232或RS485，RS232與RS485也可相互轉(zhuǎn)換。采用RS232與RS485硬件電路，只是電平信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，與MCU編程無(wú)關(guān)。第24頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件2．UART構(gòu)件API，具體參數(shù)可見(jiàn)RT-Thread實(shí)例演示。注：RT-Thread實(shí)例演示（CH6.3.2-UART)第25頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件3．UART構(gòu)件API的測(cè)試方法（1）重命名串口：將串口模塊用宏定義方式，起個(gè)標(biāo)識(shí)名供用戶(hù)使用（如UART_User），以辨別該串口模塊的用途，同時(shí)，將串口中斷服務(wù)程序也通過(guò)宏定義進(jìn)行重命名，這些宏定義應(yīng)該寫(xiě)在工程的05_UserBoard\user.h文件中。//UART模塊定義#defineUART_UserUART_2//實(shí)際應(yīng)用要根據(jù)具體芯片所接引腳修改//重命名串口中斷服務(wù)程序#defineUART_User_HandlerUSART2_IRQHandler第26頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件voidUART_User_Handler(void){

uint8_tch,flag; DISABLE_INTERRUPTS; //關(guān)總中斷

ch=uart_re1(UART_User,&flag); //接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) //調(diào)用接收一個(gè)字節(jié)的函數(shù)，清接收中斷位

if(flag){//有數(shù)據(jù)

uart_send1(UART_User,ch); //回發(fā)接收到的字節(jié)

}ENABLE_INTERRUPTS; //開(kāi)總中斷}（2）UART模塊接收中斷處理程序：第27頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件第一步，UART_User串口模塊初始化在07_AppPrg\main.c文件中，對(duì)UART_User串口模塊初始化，其中波特率設(shè)置為115200，在“用戶(hù)外設(shè)模塊初始化”處增加下列語(yǔ)句：uart_init(UART_User,115200);第二步，使能串口模塊中斷在“使能模塊中斷”處增加下列語(yǔ)句：uart_enable_re_int(UART_User);（3）main函數(shù)的線程第28頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件在AHL-GEC-IDE的串口調(diào)試工具中選擇好串口，設(shè)置好波特率為115200，點(diǎn)擊“打開(kāi)串口”，選擇發(fā)送方式為“字符串方式（String）”，在文本框內(nèi)輸入字符串內(nèi)容“SumcuUartComponentTestCase.”，點(diǎn)擊“發(fā)送數(shù)據(jù)按鈕”。（4）下載機(jī)器碼并觀察運(yùn)行情況注：RT-Thread實(shí)例演示（CH6.3.2-UART）第29頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.3.2UART構(gòu)件同時(shí)，在接收數(shù)據(jù)窗口中會(huì)顯示該字符串，這是由于開(kāi)發(fā)套件的串口模塊接收到字符串的同時(shí)也回發(fā)給上位機(jī)該字符串，如圖所示。第30頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.4.1printf構(gòu)件使用格式1．printf構(gòu)件使用格式：printf函數(shù)調(diào)用的一般形式為：printf(“格式控制字符串”,輸出表列)。其中格式控制字符串用于指定輸出格式。格式控制串可由格式字符串和非格式字符串兩種組成。格式字符串是以%開(kāi)頭的字符串，在%后面跟有各種格式字符，以說(shuō)明輸出數(shù)據(jù)的類(lèi)型、形式、長(zhǎng)度、小數(shù)位數(shù)等。如：”%d”表示按十進(jìn)制整型輸出。5.4應(yīng)用構(gòu)件設(shè)計(jì)實(shí)例第31頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.4.2嵌入式printf構(gòu)件說(shuō)明2．printf構(gòu)件說(shuō)明在printf構(gòu)件頭文件printf.h中，給出了對(duì)外接口函數(shù)API的使用聲明。特別注意的是要根據(jù)實(shí)際使用的串口修改其中的宏定義（見(jiàn)下述代碼中的黑體字），僅更改該構(gòu)件頭文件這一處，其他不必更改。printf構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，希望深入了解的讀者，可以閱讀分析源代碼，一般情況下，使用即可。注：RT-Thread實(shí)例演示（CH6.5.1-printf）第32頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.4.3printf構(gòu)件編程實(shí)例

使用printf函數(shù)，在串口工具中打印出測(cè)試函數(shù)所打印的字符串。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：1．包含文件：在05_UserBoard\user.h文件中添加對(duì)printf.h的包含#include“printf.h”。2．在main.c文件中添加printf輸出，具體程序可見(jiàn)RT-Thread實(shí)例演示。注：RT-Thread實(shí)例演示（CH6.5.1-printf）第33頁(yè)共38頁(yè)RTOS5.5軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)實(shí)例1．冒泡排序算法描述：冒泡排序（BubbleSort）是一種典型的交換排序算法，其基本思想是：每次通過(guò)比較相鄰兩元素大小進(jìn)行交換位置，選出剩余無(wú)序序列里最大（?。┑臄?shù)據(jù)元素放到隊(duì)尾。2.在冒泡排序算法構(gòu)件頭文件bubbleSort.h中，給出了對(duì)外接口函數(shù)（API）的使用聲明。3.在冒泡排序算法構(gòu)件源程序bubbleSort.c中，給出了各個(gè)對(duì)外接口函數(shù)（API）的具體實(shí)現(xiàn)代碼。注：RT-Thread實(shí)例演示（..\03-Software\CH05-Hard-component\BubbleSort）5.5.1冒泡排序算法構(gòu)件第34頁(yè)共38頁(yè)RTOS4．測(cè)試程序設(shè)計(jì)

下面將舉例說(shuō)明bubbleSort構(gòu)件的具體用法，實(shí)現(xiàn)的功能為：傳入一組數(shù)據(jù)，通過(guò)冒泡升序、降序的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)組元素的全排列，具體例程可參考“CH6.5.1-User_bubbleSort”文件夾。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程參見(jiàn)源程序。運(yùn)行結(jié)果如下：第35頁(yè)共38頁(yè)RTOS