作者：ming_mei

前言

前些日子在微信上看到李肖遙的公眾號(hào)，里面系統(tǒng)講述了QP框架，我很有感觸。我用QP框架很多年了，一開(kāi)始是使用QM和QPC ，到后來(lái)拋棄了QM，直接使用QPC裸寫程序，到后來(lái)自己寫狀態(tài)機(jī)框架。

可以這么說(shuō)，QP框架引導(dǎo)了我的技術(shù)成長(zhǎng)。我共享的博文，雖然都以QP為起點(diǎn)進(jìn)行展開(kāi)，但很多東西，都是QP官網(wǎng)的資料所沒(méi)有的。我希望接受大家的意見(jiàn)、建議和批評(píng)，相信對(duì)我來(lái)說(shuō)，會(huì)有更大的提升。

這一系列的博文，稱為《當(dāng)單片機(jī)遇上狀態(tài)機(jī)》系列，暫時(shí)先規(guī)劃以下幾篇：

• 入門QP

讓大家開(kāi)始使用QP，消除對(duì)QP的畏難心理，建立起初步的信心。這一步非常重要。

• 從switch-case到框架的進(jìn)化

大家很難理解，自己用switch-case實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)，用的好好的，干嘛要用狀態(tài)機(jī)框架。這篇博文，就是為了說(shuō)明，switch-case狀態(tài)機(jī)，是如何一步一步進(jìn)化到一個(gè)狀態(tài)機(jī)框架的。我們所寫的這個(gè)狀態(tài)機(jī)框架，和QP之間，到底有著什么關(guān)系，有著多少差距。

• QP的高階使用和QM的使用

QM作為一個(gè)輔助工具？它的作用是什么？它是怎么生成代碼的？它和QP之間是什么關(guān)系？在這一篇里，將會(huì)做詳細(xì)介紹。

• QP的哲學(xué)

精通QP，理解其哲學(xué)思想非常重要。它的哲學(xué)思想是什么樣的？是如何體現(xiàn)的？

• 其他

后續(xù)的規(guī)劃，我希望根據(jù)大家的反饋意見(jiàn)而定。我用狀態(tài)機(jī)框架多年，難免做不到換位思考，不能照顧到初學(xué)者的感受。希望大家踴躍反饋意見(jiàn)。無(wú)論是贊揚(yáng)還是批評(píng)，我都虛心接受。

入門QP

我們學(xué)習(xí)一個(gè)語(yǔ)言，或者一項(xiàng)技術(shù)，第一件要做的事情，就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似于Hello world的最小程序。在單片機(jī)上，當(dāng)然就是LED燈的閃爍。不說(shuō)廢話了，先上代碼。

代碼結(jié)構(gòu)

代碼結(jié)構(gòu)，可以在Keil工程中看到，是一個(gè)QP的運(yùn)行最小系統(tǒng)。QP版本使用的是最新的V6.9.3版本。

為了便于大家的學(xué)習(xí)，我拋棄了官方例程。官方例程有些繁瑣，里面還有大量的doxygen格式的注釋，對(duì)初學(xué)者不友好。與官方例程相比，能刪掉的部分，全部都刪掉了，只留下代碼和必要中文注釋，目的就是為了最大限度降低大家學(xué)習(xí)QP的入門門檻，也算是中國(guó)特色吧。這四個(gè)源碼，代碼未來(lái)我們程序架構(gòu)的不同層次，以后所有的例程，就是以這個(gè)代碼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，進(jìn)行擴(kuò)充。

還有一個(gè)需要說(shuō)明的，第一個(gè)例程，我并沒(méi)有使用QM建模工具進(jìn)行LED狀態(tài)機(jī)的建模和代碼生成。QM工具，本質(zhì)上基于模型的開(kāi)發(fā)方法，是形式化開(kāi)發(fā)方法之一。在軟件開(kāi)發(fā)中，這種方法一直飽受爭(zhēng)議。這個(gè)世界現(xiàn)存的大部分軟件框架，是不存在所謂代碼生成工具的。目前我對(duì)QM等建模工具持保守態(tài)度，軟件開(kāi)發(fā)還是要回歸代碼本身，能利用工具，但不要依賴工具。QM工具，我認(rèn)為是QP框架在營(yíng)銷和商業(yè)上的需求推動(dòng)的。因此，在未來(lái)的教程中，我將QM的使用，放在次要位置，主要還直接編程為主，我認(rèn)為這樣才會(huì)給大家?guī)?lái)真正的提升。

這四個(gè)源碼分別是：

• main.c 包含了硬件的初始化、QP框架的初始化、各狀態(tài)機(jī)模塊（暫定稱呼，嚴(yán)謹(jǐn)應(yīng)叫AO模塊）的構(gòu)建，框架的啟動(dòng)等一系列流程。

  
  

• bsp.c 硬件初始化，此處僅包含SysTick的初始化和SysTick中斷函數(shù)。

  
  

• ao_led.c LED狀態(tài)機(jī)的源碼。

  
  

• hook.c QP框架的回調(diào)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，此處都為空函數(shù)，暫時(shí)不予實(shí)現(xiàn)。

  
  

• evt_def.h 事件的定義。QP框架的事件定義，使用枚舉實(shí)現(xiàn)。個(gè)人覺(jué)得，事件的定義，如果用字符串實(shí)現(xiàn)，更加有利于模塊的解耦和對(duì)分布式的支持（這個(gè)問(wèn)題可參考后續(xù)的博客《將軟總線進(jìn)行到底》）。QP使用枚舉來(lái)定義事件，個(gè)人認(rèn)為是為了降低RAM和CPU的開(kāi)銷。

  
  

• 其他

  
  

• QP源碼
• QP接口代碼
• QP框架對(duì)硬件平臺(tái)或者RTOS的接口源碼。
• MCU相關(guān)代碼，包含Startup文件、CMSIS相關(guān)、固件庫(kù)相關(guān)代碼

QP的啟動(dòng)流程

以下代碼就是QP框架的啟動(dòng)過(guò)程。

#include "qpc.h"                                        // qpc框架頭文件
#include "evt_def.h"                                    // 事件定義頭文件
#include "bsp.h"                                        // 硬件初始化
#include "ao_led.h"                                     // LED狀態(tài)機(jī)

Q_DEFINE_THIS_MODULE("Main")        // 定義當(dāng)前的模塊名稱，此名稱在QS和斷言中會(huì)使用。

ao_led_t led;                                           // 狀態(tài)機(jī)LED對(duì)象

int main(void)
{
static QSubscrList sub_sto[MAX_PUB_SIG];            // 定義訂閱緩沖區(qū)
static QF_MPOOL_EL(m_evt_t) sml_pool_sto[128];      // 定義事件池

QF_init();                                          // 狀態(tài)機(jī)框架初始化
QF_psInit(sub_sto, Q_DIM(sub_sto));                 // 發(fā)布-訂閱緩沖區(qū)的初始化
QF_poolInit(sml_pool_sto,                           // 事件池的初始化
sizeof(sml_pool_sto),
sizeof(sml_pool_sto[0]));

ao_led_ctor(