通常，需要有一種方法來更改參數(shù)值，而無需重新編譯源代碼。

由于人力短缺，我們最近決定分包一個(gè)簡(jiǎn)單的電子設(shè)計(jì)，包括硬件和軟件。我寫了一個(gè)規(guī)范，但事實(shí)證明，我所期望的常識(shí)被設(shè)計(jì)師完全忽略了，因?yàn)樗恢牢蚁胍裁础Ｋ究梢詥柕模鞘橇硪换厥铝恕！叭绻粋€(gè)年輕的工程師沒有這方面的知識(shí)，也許還有其他人，”我想，此時(shí)我感覺博客要上線了（我應(yīng)該去躺下）。

當(dāng)您編寫一個(gè)軟件時(shí)，大多數(shù)時(shí)候您使用常量來確定諸如執(zhí)行循環(huán)的次數(shù)、激活輸出之前等待的時(shí)間等等。在一個(gè)簡(jiǎn)單的 C 程序中，這些常量是使用#define宏以如下形式建立的：

#define WAIT_TIME_BEFORE_ACTIVATING_SOLENOID 4000 //time in mS

可以有這些常量的完整列表。當(dāng)您想修改某些內(nèi)容時(shí)，您只需轉(zhuǎn)到宏定義，更改值，然后重新編譯。這一切都很好，但是很多時(shí)候用戶想要改變系統(tǒng)的性能并且沒有知識(shí)或資源來做到這一點(diǎn)，更不用說讓你的源代碼進(jìn)入公共領(lǐng)域了。所需要的是一種無需重新編譯源代碼即可更改參數(shù)值的方法。

想想您可以在現(xiàn)代車輛中更改的參數(shù)——您可以對(duì)鎖車后燈保持亮起的時(shí)間進(jìn)行編程；您可以啟用/禁用接近傳感器；并且——根據(jù)汽車的復(fù)雜程度——你可以改變幾十到幾百個(gè)。現(xiàn)代系統(tǒng)通常將允許使用用戶界面或通過通信通道進(jìn)行某種下載來更改這些參數(shù)。顯然，這些參數(shù)必須駐留在可以重新配置的內(nèi)存中——有時(shí)是 RAM，但主要是配置為像 EEPROM 一樣執(zhí)行的 EEPROM 或閃存。

當(dāng)您在 C 中聲明一個(gè)常量時(shí)，如下所示：

const uint16_t iVariable1 = 45;
const uint16_t iVariable2[4]= {45,46,47,48};

大多數(shù)編譯器會(huì)將這些組合在一起，并將結(jié)果數(shù)據(jù)放在閃存中的某個(gè)位置。我不相信有任何保證它們會(huì)相鄰。在沒有專用 EEPROM 的 micros 中，并不是所有的 flash 存儲(chǔ)器都可以當(dāng)作 EEPROM 來處理，所以通常會(huì)有一條指令說服編譯器將一些內(nèi)存空間當(dāng)作 EEPROM 來處理。例如，在使用 Keil 編譯器的 Cypress PSoC4 上，指令如下所示：

const uint8_t EmEEPROM_em_EepromStorage[EmEEPROM_PHYSICAL_SIZE] __ALIGNED(CY_FLASH_SIZEOF_ROW) = {0u};

但是您的處理器和編譯器會(huì)有所不同。

為了確保 EEPROM 中的所有元素都是相鄰的（稍后我將解釋原因），我很想創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組（或者可能是一個(gè)結(jié)構(gòu)），就像我在 PSoC4 聲明中所做的那樣：

uint8_t eepromArray[48];

然后通過一個(gè)enum或一組#defines，確定數(shù)組的哪個(gè)元素與特定參數(shù)相關(guān)聯(lián)。

現(xiàn)在，讓我回到我們將微控制器嵌入恐龍跟蹤設(shè)備的時(shí)間。那時(shí)，還沒有 EEPROM。后來，EEPROM 以外部設(shè)備的形式提供。然而，客戶仍然希望在不重新編譯的情況下更改參數(shù)。

開發(fā)系統(tǒng)很笨重，獨(dú)立的（通常是便攜式的）PROM 編程器通常是必要設(shè)備的一部分。該技術(shù)是使用上述一些技術(shù)在 EPROM（外部或嵌入在微型計(jì)算機(jī)中）中創(chuàng)建一個(gè)表作為程序的一部分。客戶將能夠使用 EPROM 編程器從主 IC 甚至目標(biāo)設(shè)備讀取二進(jìn)制代碼，轉(zhuǎn)到表位置并修改存在的數(shù)字，然后將整個(gè) shebang 編程回空白 EPROM。然后他/她將 EPROM 插回目標(biāo)套接字——不需要程序匯編-鏈接-加載-編譯。

不同模塊的鏈接和位置是命令行的一部分（可以從批處理文件中輸入），并且有很多關(guān)于如何在不同位置定位內(nèi)存的不同部分的文檔。如果您使用的是外部?jī)?nèi)存或內(nèi)存分區(qū)設(shè)備，則可能會(huì)有很多這樣的分配。不管好壞，這個(gè)功能已經(jīng)被升華了，并且作為現(xiàn)代用戶界面的一部分，細(xì)節(jié)并不容易獲得，盡管從我有時(shí)會(huì)在屏幕上看到閃爍的一閃而過的一瞥中，我認(rèn)為那些命令行可能仍然存在。

在小型系統(tǒng)上，這種舊技術(shù)可能仍然是實(shí)現(xiàn)客戶可配置性的唯一方法。在引發(fā)此博客的項(xiàng)目中，我們的客戶要求重新配置表格，而我們的分包商將“表格”解釋為一堆#defines重新編譯。

使用const聲明很容易；問題在于桌子的位置。可以從編譯報(bào)告中提取內(nèi)存中的確切位置（同樣，每個(gè)處理器/編譯器可能不同），但該位置可能因每次編譯迭代而異。使用固定位置的想法有很多值得推薦的地方。我對(duì)如何使用 PSoC 微控制器解決這個(gè)問題有一個(gè)相當(dāng)好的想法，但上述項(xiàng)目中的處理器是 Microchip Atmega328，這意味著我有一個(gè)大問題——我根本不知道。

有一些關(guān)于在 Atmega 上實(shí)現(xiàn)此功能的在線討論。該設(shè)備實(shí)際上具有 EEPROM，因此將表格放在那里可能同樣容易，但這僅在開發(fā)工具允許您更改 EEPROM 值甚至程序存儲(chǔ)器時(shí)才有用。時(shí)間會(huì)證明一切。

兩個(gè)分開的想法：一些關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備具有檢查內(nèi)存校驗(yàn)和以確保程序內(nèi)存正常的例程。在這種情況下，校驗(yàn)和計(jì)算應(yīng)排除任何要調(diào)整的表。

調(diào)整影響軟件性能的參數(shù)實(shí)際上可能會(huì)突出或掩蓋程序中的缺陷。但不能保證僅僅因?yàn)槟梢愿男阅埽能浖蜎]有錯(cuò)誤。我曾經(jīng)有一個(gè)上司受此錯(cuò)覺困擾——我在那份工作上只干了三個(gè)月。

后記

在重新設(shè)計(jì)之后，我們的分包商選擇將表格放置在 EEPROM 中。看來 Atmel Studio 7 確實(shí)允許您訪問 EEPROM，但它不會(huì)將內(nèi)容顯示為屏幕上的表格。分包商采用的流程是使用 Atmel Studio 7（在 PC 上運(yùn)行）將 EEPROM 內(nèi)容讀入 hex 文件，編輯 hex 文件的內(nèi)容，為已更改的每一行創(chuàng)建一個(gè)新的校驗(yàn)和，重新保存文件，然后將文件寫回 EEPROM。您還必須來回更改一些微型的內(nèi)部“開關(guān)”以訪問 EEPROM，然后返回標(biāo)準(zhǔn)操作。這似乎有點(diǎn)令人費(fèi)解——我確實(shí)希望找到一種更優(yōu)雅的方式。

后記

我剛剛嘗試了 PSoC Programmer，看看是否可以直接從用戶界面 (UI) 修改一個(gè)字節(jié)。雖然不需要切換微控制器的編程設(shè)置，但不幸的是，它仍然需要與上述相同的技術(shù)來編輯 hex 文件。

由于缺乏一個(gè)像樣的程序員界面，也許這個(gè)整個(gè)表格的概念在未來不會(huì)起作用。或者也許我們應(yīng)該投資一個(gè)具有合適用戶界面的第三方程序員（如果這樣的野獸仍然存在的話）。

審核編輯：湯梓紅