来一次简单的程序库之旅3 想知道怎么封装库，先看别人的库

辛昕

来一次简单的程序库之旅3 想知道怎么封装库，先看别人的库 [复制链接]

最近实在有点忙，都忘了这事情。
我们这是电子论坛，本来，我应该以一款常见单片机一款常见ide为例子，做一个简单的演示，而不是我常用的mingw。
本来想让51的小斑竹——最近和他混得挺熟来着。
用vc6做一个例子，不过他最近忙考试，也是不可开交。

算了，先按照我原来的安排，这第三节是 以几个例子说明一些库的封装原则。

辛昕

标题说的很粗俗。
但事实上正是如此。

如果你没见过别人怎么封装库，你是不会知道应该怎么封装库，才更合理的。

好，我们先以一些简单的例子为例说明。

说到库，我们大多数人接触到的首先就是 C标准库。
但这个库过于复杂。不是我们能应付的。

我上传过 C标准库 的一本著作，而我自己也没看多少。实在太艰深。

我不敢轻言评论它。

我们以我们接触的一些简单的库为例子。

首先，第一个是 st的库。

我说过很多次，搞单片机的，基本上大多数人都不会不知道st的这个库，并且很可能像我一样，最初的编程风格受其深刻影响。
然而，这个库的质量确实不高。

我仅举其中一例。

在stm8s的 时钟模块 stm8s_clock.c里。
有一个可以设置 HSI（内部高频时钟）的分频比的函数。

1. void CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_Prescaler_TypeDef HSIPrescaler)
   
2. {
   
3. 
   
4.     /* check the parameters */
   
5.     assert_param(IS_CLK_HSIPRESCALER_OK(HSIPrescaler));
   
6. 
   
7.     /* Clear High speed internal clock prescaler */
   
8.     CLK->CKDIVR &= (uint8_t)(~CLK_CKDIVR_HSIDIV);
   
9. 
   
10.     /* Set High speed internal clock prescaler */
    
11.     CLK->CKDIVR |= (uint8_t)HSIPrescaler;
    
12. 
    
13. }

复制代码

这里简单介绍一下stm8s的时钟系统，以及这个 CLKDIVR寄存器。
和很多新MCU一样，stm8s的时钟比较先进，因而略显复杂。
首先它的时钟分内部外部，高频低频。
这里只是对内部高频而言，我们不管这个。

另外，它的时钟是从时钟源出发，经过分频，得到 主时钟——这个主时钟的意思是，CPU本身的运作时钟以及可以给其他外设提供时钟。
而另一层复杂的地方在于，在这两个地方，又同时可以分别设置。

在一个程序里，我试图做这样一件事。
让主时钟四分频作为CPU时钟；
同时主时钟是由内部高频16M时钟四分频得到的。
因此，在我的设想里，最终我的CPU运行频率应该是1M。

然而，当我用另一个获取时钟频率的函数去查看时，我发现一件奇怪的事情。
频率是 4M。

辛昕

也是无意，我后来无意发现，如果我把这两句操作的顺序反过来写。
那么，就是1M。

——当然，现在我已经忘记了什么顺序是对的，什么顺序是错的。
但是，如果使用这个库，你两个顺序得到的结果是不一样的。

这是为什么呢？

我最后查这个源代码，查到 CKDIVR这个寄存器。

这个寄存器8位，却带了两个分频比信息，有2位是16M时钟分频到主时钟，有3位是主时钟分频到CPU时钟。

而偏偏。注意看这一句

1. /* Clear High speed internal clock prescaler */
   
2.     CLK->CKDIVR &= (uint8_t)(~CLK_CKDIVR_HSIDIV);
   
3. 
   

复制代码

这句话，我亏他还敢那么明目张胆地注释道：

清除高速内部时钟的分频比——简直找死！
于是，我如果先设置这个分频比，在我第二次想再次设置CPU分频比时，就会原来设置好的时钟分频比清除掉！！

事实上，我们注意到，由于操作的是同一个寄存器。
由于可以设置两个分频比，那么也就是说，这一个函数，无论如何，是不可以同时完成两个分频比的设置的。

至少，它不可以只带一个形参。
如果分两个形参，那么，完全是可以实现的。

当然，最后我选择了分开两个函数。
因为这压根就是两件事情。
我很可能只设置其中一个，而不设置另一个，我为什么要让一个函数做两件本不想干的事情呢？

辛昕

在这件事情里，另有一个教训，那就是
对于一些带有复合功能设置的寄存器，不要轻易地去 清除一些其他不想干位的操作。

这里可以举出另一个例子。

这一次，是ti的 cc2530的 simpliciTi协议 中的初始化函数，同样是一个时钟设置函数。

1. CLKCONCMD = (0x00 | OSC_32KHZ);            /* 32MHz XOSC */
   
2.   while (CLKCONSTA != (0x00 | OSC_32KHZ));
   
3. //CLKCONCMD &= (~0xC0);
   
4.   //while (CLKCONSTA & 0xC0);

复制代码

被注释掉的是我后来改的代码
没注释掉的是原代码

你也许就不难理解为什么我会突然发现，当我的程序一调用这个初始化以后，突然发现 定时器的溢出频率变得快了许多许多。

提示，那个CLKCONCMD和刚刚那个CKDIVR功能和结构极其相似。

辛昕

所以，教训1

不要随意覆盖全局变量

对于单片机而言，最常见的“全局变量”就是片上默认的寄存器。

因为这些该死的厂家似乎很缺钱，它们总是把几个功能糅合在一个寄存器上设置。
这个时候，如果我们轻易覆盖掉之前的不相关的位，那我们就会影响其他功能。

回到这个具体例子而言
最简单的解释就是
你应该用位操作，保证只操作了相关设置的位，而不要改变其他位的状态。

辛昕

最近，被RF弄得有点晕头转向，更加忘记了这个帖子的存在。
好吧，现在让我来收拾一下这个帖子。

作为结束，我选择一个更加具有代表性，而且比之前说的这个 反复覆盖同一个寄存器 影响不同功能设置 更加严重得多的 一个问题。

还是Ti的 SimpliciTi协议。
嗯，我跟他没仇，真没仇，只是我用的多了，就发现了坑爹的事情更加多而已。

首先做个简单介绍——虽然我刚刚看了看前面的几个帖子，决定尽量减少文字描述，而用代码说话，不过接下来这个问题，因为涉及几乎整个协议栈，所以还是没办法了......

辛昕

这个协议定义了三种设备 Access Point接入点 Extender Range中继 End Device设备
同时，它为了应付各色各样的应用情形，它总结了四种应用模型。

这个不是问题，问题在于，在它的库中，针对这四种不同的应用模型，这三种不同的设备，协议中居然用了宏来开关代码！

这意味着什么呢？
这意味着，假如你把这部分代码事先封装成库，然后在应用层里，根据不同的设备，应用，来打开宏，这个时候已经没办法改变编译好的宏了。

这里，我们应该有这样一种观点：
一个库，应该提供它所应该具备的所有功能，然后在应用层根据需要来选择。

我曾经试图解开这个麻烦，不过这种麻烦改起来比较麻烦。
因为库里，根据不同的设备或者应用模型，打开和关闭的代码有一部分是冲突的。
也就是说，我一旦打开了一个宏，就等于关了另一个宏的代码部分。