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　　一种可软硬件完全分离的软件设计方法在常规嵌入式软件开发流程中，通常需要经过需求分析、功能设计、编码实现、系统测试、发布维护等步骤，以实现产品的整个生命周期。但是，由于软硬件同时开工和意外情况的出现，往往会导致设计功能与实际功能之间的偏差。此外，嵌入式软件开发中特定功能依赖于硬件设计，对于小的功能变更，如数字量输入输出通道绑定、模拟量采集通道变更等，难以灵活调整。这给后续推出相同定位产品但配置不同的产品带来了额外的开支。为了解决这些问题，我们提出一种软硬件可完全分离的软件设计方法。该方法将设定目标功能作为对象进行抽象，并通过将对象进行实例化，在运行过程中动态改变程序配置，从而实现在同定位不同配置产品之间灵活切换固件的目的。这种方法不仅可以有效减少固件问题带来的开支，而且可以提高产品的灵活性和可维护性。

　　在面向对象编程中，对象（Object）是指具有某些属性和方法的实体，它是程序的基本构成单位。我们通常使用类（Class）来定义对象的属性和方法。一个类可以看作是对象的模板或蓝图，它定义了对象的特征和行为。当我们创建一个对象时，实际上是创建了一个类的实例，它拥有类定义的属性和方法，我们通常使用对象来表示真实世界中的事物或概念，例如人、汽车、书籍等等。对象具有状态（属性）和行为（方法）两个基本特征，它可以被实例化（创建）并被用于构建程序的不同部分。

　　以上是对对象的通俗解释，但上面提出了一个重要的点，即面向对象编程。众所周知，C语言并非一门面向对象的开发语言，那么我们又该如何使用C语言完成面向对象开发呢？

　　其实是有方法的，只不过C语言没有像其他高级语言那样预先定义对象而是需要自己实现，在C语言中，结构体（Struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许我们定义自己的数据结构，包含多个不同类型的数据成员。结构体类型由关键字struct定义，后跟结构体名称和数据成员的名称和类型。例如，下面的代码定义了一个名为Person的结构体类型，包含两个整数类型的数据成员age和name：

　　在C语言中，结构体类型还支持多重继承（struct和类），结构体和指针，结构体指针和函数等多种用法。结构体在C语言中是一种非常强大的数据类型，可以方便地表示和操作复杂的数据结构。所以我们也可以将产品功能通过结构体的方式进行抽象定义。

　　假设我们的产品是一款IO类控制设备，那么我们所需要设计的主要功能则主要是IO的控制与检测，将上述需求进行归类，其所有的功能都可以归类到IO的操作上来，那么我们就可以此为基础进行扩展，提炼出其中公共的部分。

　　在上面的代码片段中我们使用struct Object_pin结构体对单个IO进行定义，使用struct Object_IO结构体完成了对整个IO列表以及对应执行函数接口的定义， 同时定义了系统初始化函数和执行器函数，注意代码中并未编写实际的执行函数，需要由实际用户去实现定义。有细心的朋友可能发现了，在例子中，成员个数全部由MAX_PIN_ITEM宏定义，很明显这并不能解决在程序中动态修改IO数量的问题，所以我们需要对程序进行修改，如下代码：

　　在上面代码中，我们将结构体成员io_list由数组对象修改为指针对象开云网址，同时修改了Object_pin结构体类型的成员变量，这就导致io_list所存储的并非直接是一个个具体的PIN结构体对象，而是一片未知的空间，所以我们应该如何使用这个未知指针对象呢？这就需要提供系统解析器以及对应的配置文件了，通过解析器对配置文件进行解析生成PIN结构体对象，将io_list指向新生成的对象从而达到动态配置的目的开云网址。

　　根据结构体中的io_list对象类型可得知，该指针指向struct Object_pin类型的地址，所以我们仅需要根据Object_pin结构体类型来创建对应的结构体列表即可，首先查看struct Object_pin的结构体成员类型，发现可以将其抽象为键值对的方式进行存储，这样即可选择json格式对配置进行标识，通过json格式能够轻松的标识Object_pin对象的内容，同时json提供了数组类型可以明确表达多个对象，可以选择将文件存储在设备自身存储空间或外部空间中，使用时将文件加载到内存中进行解析。

　　配置文件确定选用json格式后能够选择的解析库就很多了，可以选择著名的cjson解析库或其他解析库也可以自己编写相应的解析库。此处我们选择自有软件库完成解析任务开云网址，主要用到的接口为

　　导入软件库后创建jsonObj类型的变量用于存储解析后的成员变量 _root，使用jsonParse函数对整个json格式字符串进行解析，并将其存储在_root变量中，使用getJsonObjInteger函数从_root变量中获取我们想要的成员即可。通过对解析后的变量进行存储并赋值给SYS_IO中的io_list指针，同时将解析到的数量赋予SYS_IO中的li_cnt成员用以标记当前指针地址中所存储的对象数量，通过以上方式即完成了动态的加载IO配置。

　　本文介绍了一种基于对象的软硬件可完全分离的软件设计方法，以解决嵌入式软件开发中的一些问题。该方法将系统中的各个模块抽象成对象，并通过对象的实例化来动态改变程序配置。文章详细解释了对象的概念和定义，以及如何使用C语言进行面向对象编程。另外，文章还介绍了系统中IO操作的功能抽象和定义，并提出了一种动态加载IO配置的方法，通过配置文件和解析器实现了IO的灵活切换。该方法可以减少嵌入式软件开发中的固件问题带来的开支，提高产品的灵活性和可维护性。文章最后给出了相关代码示例和配置文件的格式。