嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著人們的生活向信息化，智能化的發(fā)展，嵌入式技術(shù)將徹底融入到我們的生活，在我們的生活當(dāng)中扮演越來越重要的角色。對于嵌入式系統(tǒng)來講，嵌入式軟件相當(dāng)于嵌入式系統(tǒng)的靈魂，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)如何工作，都是由嵌入式軟件來控制的。如何編寫高質(zhì)量，高效率的嵌入式軟件在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程中變的越來越重要。本文針對嵌入式軟件的特點(diǎn)，從嵌入式軟件編程規(guī)范和注意事項(xiàng)2個(gè)方面來闡述如何編寫高質(zhì)量的嵌入式軟件。

　　一、 嵌入式編程規(guī)范

　　我們在公司進(jìn)行嵌入式項(xiàng)目開發(fā)的時(shí)候，并不是你一個(gè)人在單打獨(dú)斗，通常是一個(gè)團(tuán)隊(duì)在一起戰(zhàn)斗。很多人在一起共同完成一個(gè)嵌入式項(xiàng)目，通常是每個(gè)成員，每個(gè)小組完成整個(gè)項(xiàng)目中的一個(gè)或幾個(gè)模塊。我們編寫的代碼首先是給人看的，其次才是給機(jī)器執(zhí)行的，這就要求我們團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人在編寫軟件的時(shí)候，要遵循統(tǒng)一的編程規(guī)范和編碼風(fēng)格，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，方便團(tuán)隊(duì)成員之間的溝通和交流。在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程中，遵循統(tǒng)一的編程規(guī)范相當(dāng)重要，同學(xué)們一定要引起足夠的重視，下面我就從代碼排版，代碼注釋，標(biāo)識符命名，代碼可讀性和函數(shù)設(shè)計(jì)幾個(gè)方面來講解比較通用的嵌入式軟件編程規(guī)范。

　　1. 代碼排版

　　1) 程序塊要采用縮進(jìn)風(fēng)格編寫， 縮進(jìn)的空格數(shù)為4個(gè)或一個(gè)TAB鍵，設(shè)置TAB鍵為

　　4個(gè)空格.

　　例如:

　　int main(int argc, char *argv[])

　　{

　　int a=900; //縮進(jìn)4個(gè)空格

　　}

　　2) 相對獨(dú)立的程序塊之間、變量說明之后必須加空行

　　例如:

　　if (!valid_ni(ni))

　　{

　　... // program code

　　}

　　//相對獨(dú)立的程序塊之間加空行

　　repssn_ind = ssn_data[index].repssn_index;

　　repssn_ni = ssn_data[index].ni;

　　3) 較長的語句( >80字符)要分成多行書寫， 長表達(dá)式要在低優(yōu)先級操作符處劃

　　分新行，操作符放在新行之首， 劃分出的新行要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s進(jìn)， 使排版整齊，

　　語句可讀。

　　例如:

　　perm_count_msg.head.len = NO7_TO_STAT_PERM_COUNT_LEN

　　+ STAT_SIZE_PER_FRAM * sizeof( _UL );

　　4) 不允許把多個(gè)短語句寫在一行中，即一行只寫一條語句。

　　例如:

　　rect.length = 0;

　　rect.width = 0;

　　5) if、 for、 do、 while、 case、 switch、 default等語句自占一行，且if、 for、do、

　　while等語句的執(zhí)行語句部分無論多少都要加括號{}。

　　例如:

　　if (pUserCR == NULL) //if語句單獨(dú)占一行

　　{ //執(zhí)行語句只有1條也要加{}

　　return;

　　}

　　6) 程序塊的分界符(如C/C++語言的大括號‘ {’和‘ }’)應(yīng)各獨(dú)占一行并且位

　　于同一列， 同時(shí)與引用它們的語句左對齊。 在函數(shù)體的開始、 類的定義、 結(jié)

　　構(gòu)的定義、 枚舉的定義以及if、 for、 do、 while、 switch、 case語句中的

　　程序都要采用如上的縮進(jìn)方式.

　　例如:

　　for (...)

　　{ //{}單獨(dú)占一行，與for左對齊

　　... // program code

　　}

　　void example_fun(void)

　　{

　　... // program code

　　}

　　2. 代碼注釋

　　1) 注釋的原則是有助于對程序的閱讀理解，在該加的地方都加了，注釋不宜太多也不

　　能太少， 注釋語言必須準(zhǔn)確、易懂、簡潔,防止注釋的二義性.

　　2) 說明性文件(如頭文件.h文件)頭部應(yīng)進(jìn)行注釋， 注釋必須列出：版權(quán)說明、版本

　　號、生成日期、作者、內(nèi)容、功能、 修改日志等， 頭文件的注釋中還應(yīng)有函數(shù)功能

　　簡要說明。

　　例如:

　　/*************************************************

　　Copyright (C), 2004-2018, 華清遠(yuǎn)見教育集團(tuán).

　　File name: // 文件名

　　Author: Version: Date: // 作者、版本及完成日期

　　Description: // 用于詳細(xì)說明此程序文件完成的主要功能，與其他模塊

　　// 或函數(shù)的接口，輸出值、取值范圍、含義及參數(shù)間的控

　　// 制、順序、獨(dú)立或依賴等關(guān)系

　　Function List: // 主要函數(shù)列表，每條記錄應(yīng)包括函數(shù)名及功能簡要說明

　　1. ....

　　History: // 修改歷史記錄列表，每條修改記錄應(yīng)包括修改日期、修改

　　// 者及修改內(nèi)容簡述

　　1. Date:

　　Author:

　　Modification:

　　2. ...

　　******************************************************/

　　3) 源文件頭部應(yīng)進(jìn)行注釋， 列出： 版權(quán)說明、 版本號、 生成日期、 作者、 模塊目的/功能、主要函數(shù)及其功能、 修改日志等.

　　例如：

　　/************************************************************

　　Copyright (C), 1988-2018, 華清遠(yuǎn)見教育集團(tuán).

　　FileName: test.cpp

　　Author: Version : Date:

　　Description: // 模塊描述

　　Function List: // 主要函數(shù)及其功能

　　1. -------

　　History: // 歷史修改記錄

　　David 96/10/12 1.0 build this moudle

　　*************************************************************/

　　4) 函數(shù)頭部應(yīng)進(jìn)行注釋，列出函數(shù)的功能、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值等。

　　例如:

　　/***************************************************************

　　Function: // 函數(shù)名稱

　　Description: // 函數(shù)功能、性能等的描述

　　Input: // 輸入?yún)?shù)說明，包括每個(gè)參數(shù)的作用、取值說明及參數(shù)間關(guān)系。

　　Output: // 對輸出參數(shù)的說明。

　　Return: // 函數(shù)返回值的說明

　　Others: // 其它說明

　　****************************************************************/

　　5) 邊寫代碼邊注釋， 修改代碼同時(shí)修改相應(yīng)的注釋， 以保證注釋與代碼的一致

　　性。 不再有用的注釋要?jiǎng)h除。

　　6) 注釋應(yīng)與其描述的代碼相近， 對代碼的注釋應(yīng)放在其上方或右方(對單條語句

　　的注釋)相鄰位置， 不可放在下面，如放于上方則需與其上面的代碼用空行隔開。

　　3. 標(biāo)識符命名

　　1) 標(biāo)識符的命名要清晰、 明了， 有明確含義， 同時(shí)使用完整的單詞或大家基本

　　可以理解的縮寫，避免使人產(chǎn)生誤解.

　　2) 對于變量命名，禁止取單個(gè)字符(如i、 j、 k...) ，建議除了要有具體含義外，

　　還能表明其變量類型。建議在變量前面加前綴 g表示全局變量,m表示形式參數(shù).

　　例如: int gCount = 0;

　　3) 命名規(guī)范必須與所使用的系統(tǒng)風(fēng)格保持一致，并在同一項(xiàng)目中統(tǒng)一，比如采用

　　UNIX的全小寫加下劃線的風(fēng)格或大小寫混排的方式， 不要同時(shí)使用大小寫與下

　　劃線混排的方式。

　　例如: char total_score =0;

　　4) 函數(shù)名應(yīng)準(zhǔn)確描述函數(shù)的功能，使用動(dòng)賓詞組為執(zhí)行某操作的函數(shù)命名。

　　例如：

　　int input_record( void )

　　unsigned char get_current_color( void )

　　5) 除非必要，不要用數(shù)字或較奇怪的字符來定義標(biāo)識符

　　6) 用正確的反義詞組命名具有互斥意義的變量或相反動(dòng)作的函數(shù)等

　　4. 代碼可讀性

　　1) 注意運(yùn)算符的優(yōu)先級，并用括號明確表達(dá)式的操作順序，避免使用默認(rèn)優(yōu)先級

　　例如：不要這樣寫: word = high << 8 | low

　　而應(yīng)該寫成如下這樣: word = (high << 8) | low

　　2) 避免使用不易理解的數(shù)字， 用有意義的標(biāo)識來替代。 涉及物理狀態(tài)或者含有物理意

　　義的常量，不應(yīng)直接使用數(shù)字，必須用有意義的枚舉或宏來代替.

　　例如：

　　#define TRUNK_IDLE 0

　　#define TRUNK_BUSY 1

　　if (Trunk[index].trunk_state == TRUNK_IDLE)

　　{

　　Trunk[index].trunk_state = TRUNK_BUSY;

　　... // program code

　　}

　　3) 不要使用難懂的技巧性很高的語句，除非很有必要時(shí).

　　例如： 不要使用類似這樣的難懂的語句 *stat_poi++ += 1; 應(yīng)該分成多個(gè)語句

　　書寫，增強(qiáng)代碼可讀性.

　　二、嵌入式編程中的注意事項(xiàng)

　　嵌入式軟件開發(fā)和普通軟件編程相比，有一些自己的特點(diǎn)，下面從嵌入式軟件架構(gòu)，中斷編程，寄存器配置，浮點(diǎn)運(yùn)算等幾個(gè)方面來講解嵌入式編程中的注意事項(xiàng).

　　1. 嵌入式系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

　　一個(gè)大型的嵌入式軟件往往需要根據(jù)功能的不同劃分成多個(gè)軟件功能模塊。

　　1) 模塊即是一個(gè).c文件和一個(gè).h文件的結(jié)合，頭文件(.h)中是對于該模塊接口的聲明;

　　2) 某模塊提供給其它模塊調(diào)用的外部函數(shù)及數(shù)據(jù)需在.h中文件中冠以extern關(guān)鍵字

　　聲明;

　　3) 模塊內(nèi)的函數(shù)和全局變量需在.c文件開頭冠以static關(guān)鍵字聲明;

　　4) 永遠(yuǎn)不要在.h文件中定義變量!定義變量和聲明變量的區(qū)別在于定義會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存分

　　配的操作，是匯編階段的概念;而聲明則只是告訴包含該聲明的模塊在連接階段從

　　其它模塊尋找外部函數(shù)和變量

　　2. 中斷編程

　　中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分，但是在標(biāo)準(zhǔn)C中不包含中斷。 許多編譯開發(fā)商在標(biāo)準(zhǔn)C上增加了對中斷的支持，提供新的關(guān)鍵字用于標(biāo)示中斷服務(wù)程序. 類似于__interrupt、#program interrupt等。當(dāng)一個(gè)函數(shù)被定義為中斷服務(wù)處理程序的時(shí)候，編譯器會(huì)自動(dòng)為該函數(shù)增加中斷服務(wù)程序所需要的中斷現(xiàn)場入棧和出棧代碼。

　　中斷服務(wù)程序需要滿足如下要求：

　　1) 不能有返回值;

　　2) 不能向中斷服務(wù)處理程序傳遞參數(shù);

　　3) 中斷服務(wù)處理程序應(yīng)該盡可能的短小精悍，不要包含耗時(shí)的代碼

　　3. 寄存器配置

　　嵌入式軟件是面向硬件底層的軟件，我們在對硬件進(jìn)行編程時(shí)，通常是通過配置硬件相關(guān)的寄存器來實(shí)現(xiàn)的。在配置寄存器時(shí)，通常我們只需要配置寄存器的1位或幾位，對于其他不需要配置的位，我們要保持不變，不要更改我們不需要配置的位。

　　例如：我們希望配置寄存器的　GPIOADAT 的第 1位 為 1

　　我們不能這樣寫成這樣:

　　GPIOADAT = 0x02; //將其他位設(shè)置為 0

　　而應(yīng)該寫成這樣:

　　GPIOADAT |= 0x02; //保證其他位不變

　　4. 浮點(diǎn)運(yùn)算

　　大多數(shù)低檔次的單片機(jī)都是不支持浮點(diǎn)運(yùn)算的，因此在實(shí)際使用過程中也很少用到，因此為了降低成本，一般都去掉了浮點(diǎn)運(yùn)算模塊，這就帶來了一個(gè)問題，如果萬一要用到浮點(diǎn)運(yùn)算怎么辦?我們可以采用的是“定點(diǎn)”的方法來解決這個(gè)問題，就是直接放大10的N次方倍進(jìn)行整數(shù)的計(jì)算，可以得出近似值，因此為了不增加不必要的麻煩，應(yīng)該總是盡量避免使用浮點(diǎn)運(yùn)算，一般情況也是可以避免的。

　　5. volatile 關(guān)鍵字的使用

　　嵌入式開發(fā)過程中，在定義硬件寄存器的時(shí)候，需要使用volatile關(guān)鍵字。 volatile提醒編譯器它后面所定義的變量隨時(shí)都有可能改變，因此編譯后的程序每次需要存儲或讀取這個(gè)變量的時(shí)候，都會(huì)直接從變量地址中讀取數(shù)據(jù)。 如果沒有volatile關(guān)鍵字，則編譯器可能優(yōu)化讀取和存儲，可能暫時(shí)使用寄存器中的值。

　　例如: #define GPIO_DATA (*(volatile unsigned int *)0x90002000)

　　以上就是我今天要給同學(xué)們講解的嵌入式軟件編程規(guī)范和注意事項(xiàng)，希望同學(xué)們在實(shí)際的嵌入式項(xiàng)目開發(fā)過程中嚴(yán)格遵循嵌入式軟件編程規(guī)范和注意事項(xiàng)，開發(fā)出高質(zhì)量，穩(wěn)定，可靠，維護(hù)性高的嵌入式軟件。