避免MCU、內(nèi)核或編程語言干擾設計

如果設計需要從系統(tǒng)中三個不同的點測量三個溫度值(對于計算機箱內(nèi)的計算機很普遍)怎么辦?處理這三個溫度是控制邏輯問題(例如，何時多路輸出也將受到控制)?如果是這樣，從1個溫度轉(zhuǎn)換到3個溫度首先意味著“溫度傳感器”部分要更新，以提供3個溫度和為每個溫度實施創(chuàng)建的wrappers(允許多種類型的輸入)，然后控制邏輯也因為多個輸出而更新。這可能意味著三個不同的“Gettemperature_n”服務或需要更新服務以確定是識別哪個溫度的參量。

如果三個溫度僅僅用于加權(quán)以得到一個“更真實”的系統(tǒng)溫度，控制邏輯不需要改變，只需將含wrappers的溫度傳感塊以統(tǒng)一格式輸入這三個溫度，然后通過一個wrappers來對這三個溫度進行加權(quán)，生成控制邏輯所需的單一溫度。這種方法易于包含來自不同的溫度輸入(例如，圖形處理器的二極管結(jié)測量和連接到PCB的模擬熱敏電阻)，因為wrappers將系統(tǒng)邏輯與硬件隔離開。

讓我們以兩個不同的實現(xiàn)例子驗證這個論點：一個用于墻恒溫器，另一個是顯卡上的溫度控制子系統(tǒng)。首先對于墻恒溫器，如圖2所示，假定使用基于8051的賽普拉斯PSoC3設備。“溫度傳感器”部分的硬件由連接到ADC(16位Δ-Σ轉(zhuǎn)換器)的熱敏電阻組成。“用戶輸入”部分的硬件由5個常開按鍵開關(guān)組成，一邊連接到電路接地端，另一邊連接到含內(nèi)部上拉電阻的5輸入數(shù)字端口。“熱和冷命令”模塊的硬件部分包括三個功率場效應管，由配置為開漏低輸出的3輸出端口驅(qū)動。最后，“顯示輸出”塊的硬件實現(xiàn)是串行字符液晶顯示器，能夠根據(jù)需要顯示字母數(shù)字字符串。

對于第2個應用，即顯示卡，將用戶輸入從離散開關(guān)變?yōu)镮2C基于寄存器的從接口(由主CPU而不是人類直接控制)，并將串行LCD顯示變?yōu)镾PI-從控制顯示器(使用一系列的寄存器和指令，可能是安裝在主計算機外殼前面板上的遠程變頻顯示，未安裝到顯卡上)。溫度輸入和HVAC命令保持不變。圖3顯示了早期實施的變化，假定使用基于8051的賽普拉斯PSoC3設備。

用戶輸入的兩種實現(xiàn)均可服務于“GetThermostatSetting”、“IsHeaterEnabled”、“IsCoolerEnabled”和“IsFanOn”。對于第一個墻恒溫器應用，“用戶輸入”將數(shù)字端口包裝到所列的服務中，當設備被調(diào)用時，提供端口的實時讀數(shù)(一種可能的實施)。對于另一個應用，基于I2C從機的實現(xiàn)，相同的服務將來自I2C主機寫入的寄存器的最新值返回到“控制邏輯”部分，也許經(jīng)常返回也許僅在上電時返回。并且這些實現(xiàn)還有很多其它特點，包括用作切換鍵的墻上按鈕開關(guān)而不是瞬間讀數(shù)，甚至在“用戶輸入”部分的wrappers深層進行邊沿觸發(fā)異步處理。

綜合上述的關(guān)鍵是：系統(tǒng)設計隱藏了硬件細節(jié);硬件和實施細節(jié)被系統(tǒng)設計包裝并隱藏。通過外端設計(即代碼)的實施細節(jié)，可以保護這些應用實現(xiàn)時避免分裂，可以做到個性化的設計，權(quán)衡利弊，保證項目成功交付，并仍然能夠提供可復用性和組設計。不要讓賣方牽引注意力——先設計系統(tǒng)，然后加強保護系統(tǒng)設計實現(xiàn)細節(jié)不被抄襲。