單片機電路板一般專有的，如汽車的車燈控制電路板和EPS控制的電路板是完全不同的。專有的電路板，軟件就比較難通用,軟件編程比較強調的是單片機系統。用單片機來做工控板則有很強的通用性,如一個工控電路板既可以用來控制口罩設備，也可以用來控制電梯運行，還可以控制自助發銀行的設備等等.如此說來，工控電路板不僅僅是電路板，而是一個工控平臺.平臺的軟件是高度抽象的，如個人電腦，手機， 瀏覽器都是平臺，開發者都是基于平臺接口編程的，不用知道底層CPU寄存器，時鐘等.工控平臺也一樣，也是希望業務程序代碼中不要有單片機的寄存器設置，固件庫，時鐘相關的代碼.

要達到這個目的，就要把業務代碼和驅動系統代碼實現工程級分離;或者業務代碼使用腳本實現(PLC的梯形圖就是一種圖形腳本),下面說明一下前面的一種方式.

業務代碼和驅動系統代碼實現工程級分離

工程分離有靜態分離和動態分離兩種.靜態分離是把業務程序當做一個靜態庫嵌入到驅動系統工程. 這個有一個缺點，業務程序修改，整個驅動軟件系統都要重新編譯，驅動系統和業務程序是一個Hex文件，業務程序也無法單獨升級。動態分離是把業務程序當做一個單獨的Hex放到單片機內部flash某一個扇區，業務程序代碼修改時，驅動系統不用重新編譯，工程代碼少，簡潔,代碼復用最大化.只需編譯業務程序代碼的工程,這時驅動系統不止是完成電機驅動，傳感器狀態獲取，還要完成業務程序的在線升級，加載業務程序運行.

內存及Flash區域劃分

由于驅動和業務是兩個不同的Hex,那么兩者的RAM就不能有重疊的空間.于是可以把整個單片機RAM前48K用作驅動系統軟件，后面的12K RAM留給App.

keil驅動工程設置:

keil App設置:

Flash區域也應該劃分為兩個區域,前64K用作Boot驅動，從0x8000000開始。中間的128K扇區用作App程序存儲，其它扇區用作設備參數，電機參數等.

App加載

App加載分三步：檢測App是否存在以及完整性檢測，App的全局變量初始化，跳轉到App區域運行.

App完整性檢測可以通過App的啟動文件的DCD偽指令實現,start.s:

AREA    RESET, Code, READONLY,ALIGN=4
IMPORT InitApp
IMPORT |Load$$ER_IROM1$$Limit|
IMPORT |Load$$RW_IRAM1$$Limit|
DCD 365            ;標志單片機中已經存在App
DCD 111           ;CRC校驗數值
DCD |Load$$ER_IROM1$$Limit|  ;RO Code大小,用于確定程序大小,用于確定Hex二進制代碼的RAM初始化位置
DCD |Load$$RW_IRAM1$$Limit|  ;RW結束位置,用于確定Hex二進制代碼的RAM結束位置                                    
DCD InitApp          
END

DCD 365是單片機的第一條指令,位于Flash區域的0x8020000處，這樣DCD是在0x8020000處放置數值365。驅動Boot執行讀取0x8020000處數值是否為365。

unsigned int IsAppExist = *(unsigned int*)0x8020000;
  if(IsAppExist!=365)//App沒有燒錄
  {
    return ;
  }

DCD 111是單片機的第二條指令,位于0x8020004,預留存放App的CRC數值,App在升級前，上位機先計算好Hex文件的CRC數值，下發到單片機，單片機收到CRC，寫到0x8020004處.

**DCD |Load$$

ER_IROM1

Limit|** 單片機第三條指令，位置0x8020008，Load

ER_IROM1

Limit是Keil的內置宏，代表App編譯后的Code大小.

**DCD |Load

RW_IRAM1

Limit|** 是單片機的第四條指令，位置0x802000c,Load

RW_IRAM1

Limit也是Keil內置宏，表示App編譯后的RW大小,也就是全局變量的大小.

uint16_t Crc_16(uint8_t *buf, int len) {
  uint16_t crc = 0;
  uint16_t i;


  while (len--) {
    crc ^= *buf++;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
      crc = (crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? 0xA001 : 0);
    }
  }


  return crc;
}


//App CRC完整性檢測
uint8_t Check_AppCRC()
{
  uint16_t SrcCRC= *(unsigned int*)0x8020004;
  int CodeSize = *(unsigned int*)0x8020008;  
  int RWSize = *(unsigned int*)0x802000c;
  uint16_t DstCRC = Crc_16((uint8_t*)0x8020000,CodeSize+RWSize);
  if(SrcCRC==DstCRC)
  {
    return 1;
  }
  
  return 0;
}

Check_AppCrc校驗App的CRC是否正確，正確才能跳轉到App運行.

App全局變量初始化

全局變量的初始化一般是啟動文件里邊調用keil內置的__main函數實現的,初始化完成以后就跳到main函數去了.為了使App的啟動文件簡單，可以Boot跳轉App前，Boot實現App的全局變量的初始化,全局變量初始化即把全局變量的初始數值拷貝到RAM區域,初始值編譯時屬于RW數據，存在hex文件里邊，對于單片機就是存在于Falsh區域.

要實現初始化就需要知道RW區域的起始地址，區域大小.Load

ER_IROM1

Limit即是RW區域的偏移地址,Load

RW_IRAM1

Limit是區域大小，再一次使用這兩個宏

/***************************************************************************************************************
  * 函數名稱： InitAppVar
  * 函數描述： 初始化業務程序的全局變量 靜態變量
  * 其它說明  :
****************************************************************************************************************/
void InitAppVar()
{
  unsigned int HexVarStartAddr = *(unsigned int*)0x8020000;//Load$$ER_IROM1$$Limit
  unsigned int HexVarEndAddr =   *(unsigned int*)0x8020004;//Load$$RW_IRAM1$$Limit
  unsigned char* pRamStartAddr = (unsigned char*)0x2000C000;
  memset(pRamStartAddr,0,10*1024); //默認App最多10K數據清零 
  memcpy(pRamStartAddr,(unsigned char*)HexVarStartAddr,(HexVarEndAddr-HexVarStartAddr));
}

Boot與App交互

不同于一般的Boot,App的代碼和Boot代碼有很大程度的復用的，這個復用就是Boot把自己的一些功能函數封裝到一個函數結構體，也就是一個接口文件，Boot跳轉到App時把這個函數結構體作為跳轉函數的參數傳遞給App，App就可以通過這個結構體調用系統功能.

Boot區加載代碼:

typedef struct _ActLib
{
    //步進
  void (*RunSM)(char sm_id,int nLen);
  //輸入傳感器,輸出
  char (*IsSensorOn)(char SensorNum);
  
  void (*SetPrjName)(char* name);
}ActLib;


ActLib gLib;


PtrInitApp InitApp;
InitApp = (PtrInitApp)0x8020008;
InitApp(&gLib);  //加載業務app初始化入口

App入口代碼

ActLib* l;
 void InitApp(ActLib* pLib)
{  
  l = pLib;
  l->SetPrjName("口罩設備項目");
  
  if(l->IsSensorOn(X101))
  {
    l->RunSM(SM101,200);
  }


}

上面簡單介紹了工程分離及引導App的方法.