怎么看懂别人写的单片机项目代码?

记得刚开始接触代码的时候,总觉得很神秘,也好奇到底是怎样的牛人,才能把这么多复杂的”天书”写出来去。

当时多希望自己一夜之间也拥有这种能力,能自己写代码去把自己的想法通过技术的手段制造出来。

现实哪有这么好的事,任何一项能力,必须都要经过破茧成蝶的痛苦过程。

记得我第一份单片机开发的工作,掉头发的数量也是历史之最,也是导致我现在发际线变高的罪魁祸首。

那个时候是第一次真正意义上去做实际产品开发,公司也没敢让我参与新产品研发,而是维护老产品,就是改改代码升级下产品功能。

我记得很清楚,当时要维护一个MF刷卡权限管理的控制板,用的是STC的单片机。

那个时候死磕MF卡的东西,比如说MF卡内部的扇区分布以及初始化流程,相当的复杂。

程序很多也没注释,有些注释甚至是错的,我足足研究了1个月,才摸到一点头绪。

其实当初是走了弯路,根本没必要去研究MF卡的初始化流程和寄存器配置。

因为那些一般都会有厂家提供,就像我们LCD驱动一样。

如果你去研究这个,所花的时间至少增加1倍,很不划算。

如果大家从事单片机开发,那看别人写的代码可以说是你的必经之路。

千万不要指望你的水平能通过同事帮助你提高,最后只能靠你自己付费另外去学习,或者你看那些大神写的代码慢慢去沉淀。

今天就跟大家分享下如何高效看懂别人的程序代码,这项能力决定你成长的速度,非常重要!

我也是培养了自己这项能力,才把一些很多协议栈挖的比较深。

比如说我把蓝牙协议栈的系统提取出来,去掉蓝牙部分代码,经过改良移植到STM32上面为己所用,实际比他们协议栈占用的资源更少。

当然,功能也没他们的强大,我们只需要够用就行。

如果用TI蓝牙芯片开发过产品的小伙伴应该对这个代码也比较熟悉了。

看别人代码是非常头痛的事情,现在我们无际单片机编程学到第二个项目的学员应该深有体会。

第二个项目的代码吃透就是3-5年工程师水平可不是说着玩的,毕竟是我多年经验总结,一下就想吃透不现实。

大家一定要记住,必须遵循正确的学习顺序去学习,否则很难吃透。

下面分享下个人的经验。

我总结以下几点:

  1. 先看懂程序整体架构
  2. 从main函数开始逐渐深入
  3. 细节功能分析方法

一、先看懂程序整体架构

我们在拿到一个程序之前,先不急着看代码,先把整体架构捋清楚。

我拿我们主机那个项目来举例。

整个项目的程序可以拆分为三大板块:

实际上大多数单片机开发的项目都必备STM32外设驱动代码和产品功能代码。
系统内核代码,可能很多没有,这个类似于RTOS。

1.STM32外设驱动代码

也就是我们这个项目的主控芯片,这个板块主要是完成我们项目用到的STM32外设驱动代码。

这也是整个项目的基础,你必须要先熟悉STM32的外设怎么用起来,才能去研究产品功能代码,也就是第2,3板块。

可以利用现有的资源,比如说某子,某火的视频教程去学习STM32的外设使用。

2.系统内核代码

我们这个项目和传统产品代码不一样,传统的可能所有函数在while(1)死循环里面调用各种函数完成产品功能。

我们加入了一个自己写的小系统在里面,所有功能函数通过模拟任务管理的形式去执行,虽然最终也是在while(1)死循环里。

这样做的好处是可以灵活控制每个函数的执行频率和次数。

系统内核代码一般是一种程序框架,通用性比较强,所以相对比较复杂一点。

像这种代码,我不太建议新手上来就把它吃透,而是先学会移植。

就像RTOS一样,你不可能自己从头到尾写一个RTOS。

正确的学习顺序是,你先要移植,移植完以后知道怎么用

用熟了以后,你慢慢也知道各个函数和变量的作用了,这个时候再去深挖实现的细节,最终吃透自己从零开始写出来。

这个非常重要,我发现很多新手没有这种意识。

总是纠结自己为什么写不出来,这是我几年经过数十产品锤炼出来的,看下教程就能写出来,这门槛未必也太低了对吧?

如果不纠正这个错误,很有可能你就卡在这个坎上了。

3.产品功能代码

刨去STM32外设驱动,刨去项目可能存在的系统,剩余的就是产品功能代码了。

二、从main函数开始逐渐深入

一个产品的功能再复杂,它都必须从main开始。

所以,我们分析程序的时候,一定要抓住程序的”喉咙”:main函数。

同样,在看代码之前,一定要对产品的功能有个系统的了解,否则就是看天书。

一般来说,只要你看的那个项目代码不会太差,main函数里通常都是通过调用各种函数去实现产品的功能。

而不会说直接在main函数里写所有功能的代码。

比如说我们这个程序,就是不同的功能模块,有不同的处理函数。

首先,我们先要熟悉每个功能模块需要实现的功能是什么,有了这个概念再去看代码

最后通过AppProc这个函数完成各个功能模块的逻辑整合。

这些功能第一遍不需要吃透,你只需要知道大概先了解一下,用熟了再深入到细节实现。

三、细节功能分析方法

最后就是细节功能的分析了,细节功能是什么?

也就是我们产品的功能,比如说LED特效指示、按键检测、OLED菜单显示、蜂鸣器提示音等等

这种要怎么去分析?

你先要熟悉功能,然后根据功能先想想如果是你,你要这么去实现这个功能?

自己先想一遍,甚至动手写一遍,不管有没有做出来,这时再去理解别人的代码。

思考一下,别人为什么要这么写,和你的写法有什么各自的优缺点,这一波操作虽然费时间,但是绝对值得你投入。

如果你连别人实现什么功能都不知道,就盲目去看代码,无疑是自讨苦吃走弯路。

我给大家举个简单的例子吧,比如让LED每秒闪1次这个功能的代码。

不同的工程师,经验和水平不一样,实现的方法肯定也不一样。

你想这个功能可能很简单,我就用一个定时器,定时频率是500ms,然后再定时中断里让LED控制引脚的电平翻转,这样就能实现LED每秒闪1次了。

但是你考虑过这样做的缺点没有?我总结一下:

①浪费资源

搞一个定时器专门用来做LED闪烁,这也太浪费了,一个单片机总共才多少个定时器?

②可扩展性差

如果下一次产品改板,加了10个灯,每个灯有不同的指示效果。

比如说:

LED1,要求产品未连上网以前每200ms闪1次,联网过程每400ms闪1次,连上网以后常亮。

LED2要求每按一个按键,就亮500ms,然后灭。

其他还有乱七八糟的特效,这种你试试用前面那种方式去实现,实现起来明显很麻烦!

所以,这就是为什么,明明你觉得很简单的功能,别人要绕一个大圈去实现。

就像我写的LED特效的程序,原理就是通过数组存储不同时间段引脚的状态,然后配合定时器把这个波形(PWM)在引脚里展现出来,实现不同LED特效的功能。

其实,如果你以前没做过LED特效的话,一下去理解别人踩过很多坑的代码是很困难的。

你要做的就是先要学会用,比如说你可以在我程序基础上改个特效试试。

等你真正学会了用,你会发现,你根本不用重头自己写,我这个代码都是通用性很强的。

你只需要把我代码移植到自己的产品上,根据自己产品需求,修改一些参数,就可以快速实现LED特效功能。

比如说,原来我的产品只有一个LED1,现在要新增加一个LED2,那你只需要在头文件LED枚举定义增加一个LED2:

当然,STM32的引脚配置,你也要增加一个GPIO来控制LED2。

就是要发散你的思维,先在我的代码框架基础去修改功能,然后烧录测试。

要不断循环这个过程,最终你才能吃透代码,而不是你光看视频去吃透,这个想法是错误的。

最后总结:

  1. 拿到一个项目代码,先熟悉产品功能。
  2. 熟悉产品的程序框架,都由哪些功能模块组成。
  3. 多尝试改每个功能模块的代码,测试一下效果。
  4. 改熟了再去分析他们具体实现的代码。
  5. 尝试自己写。

反正,就是要先熟悉,再修改测试效果,最后再自己写

Ok,今天就分享到这里,这篇文章也肝了将近3个多小时,原创不易,有帮助麻烦给我安排个赞和在看,感谢各位支持!

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