嵌入式軟件框架，一個(gè)面向單片機(jī)應(yīng)用的事件調(diào)度器。

工程師進(jìn)階筆記

我是老溫，一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
7 Q2 R+ ~" ?! l! ]關(guān)注我，一起變得更加優(yōu)秀！
. ~. R$ {, n' O一、EventOS是什么？
2 b' _3 P+ l2 j$ T% ^EventOS，是一個(gè)面向單片機(jī)、事件驅(qū)動(dòng)的嵌入式開發(fā)平臺(tái)。它主要有兩大技術(shù)特色：一是事件驅(qū)動(dòng)，二是超輕量。
/ k" P# X6 Q: l/ \/ D2 z1 c: |EventOS以及其母項(xiàng)目EventOS，目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)企業(yè)級(jí)的嵌入式開發(fā)平臺(tái)，以事件總線為核心，打造一個(gè)統(tǒng)一的嵌入式技術(shù)生態(tài)，
1 [- @2 T* i7 o, l( t2 d為廣大企業(yè)用戶和嵌入式開發(fā)者們，提供搞可靠性的、高性能的、現(xiàn)代且高開發(fā)效率的嵌入式開發(fā)環(huán)境。
" D$ Q% H; o4 p" s9 d3 O/ HEventOS的主要特性列舉如下：
（1）事件總線為核心組件，靈活易用，是進(jìn)行線程（狀態(tài)機(jī)）間同步或者通信的主要手段，也是對(duì)EventOS分布式特性和跨平臺(tái)開發(fā)進(jìn)行支持的唯一手段。事件支持廣播發(fā)送，或者發(fā)布-訂閱機(jī)制兩種方式（二選一）。
（2）全局事件隊(duì)列，摒棄每個(gè)線程（狀態(tài)機(jī)）擁有自己的事件隊(duì)列的方式，只有一個(gè)全局事件隊(duì)列，極限壓縮對(duì)RAM的占用。
/ V/ o& s% O6 J% y7 E4 }（3）協(xié)作式內(nèi)核，優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生資源競(jìng)爭(zhēng)，極度可靠。
* ^7 d( ]7 P# y3 D% D（4）極度輕量，便于嵌入其他系統(tǒng)，除事件總線外的所有特性（層次狀態(tài)機(jī)、平面狀態(tài)機(jī)、發(fā)布-訂閱機(jī)制、事件攜帶數(shù)據(jù)、事件橋等）均可裁剪，將資源占用降至極限，可低至ROM 1.2KB，RAM 172Byte�？梢宰鳛樽酉到y(tǒng)，“悄悄”嵌入到其他軟件系統(tǒng)中去。
（5）功能強(qiáng)大的軟定時(shí)器，以時(shí)間事件的形式，對(duì)軟定時(shí)器功能，進(jìn)行優(yōu)雅且功能強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)。
( K, R3 s7 E8 r1 F) s2 H（6）API的設(shè)計(jì)，更加簡(jiǎn)明，更加符合本土嵌入式工程師的習(xí)慣。移植方便，只需實(shí)現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)接口函數(shù)即可。
0 f  m8 S4 O3 Q+ s) B" }4 e（7）未來(lái)會(huì)使用Event Bridge（事件橋）機(jī)制與EventOS打通事件總線，以便對(duì)EventOS的分布式特性進(jìn)行支持。
（8）重點(diǎn)關(guān)注三種應(yīng)用場(chǎng)景：中小資源單片機(jī)，作為模塊向其他軟件系統(tǒng)的嵌入和可靠性要求較高的嵌入式場(chǎng)景。
' Q  P' e. S$ x; w& X6 FEventOS的前身，曾經(jīng)讓我在過(guò)去的工作中受益匪淺，讓我非常高效的寫出了很多可靠的程序，能力和回報(bào)都有了質(zhì)的提升。
/ d0 a' b+ j- K3 I8 _* _現(xiàn)在，我將以前的技術(shù)成果整理重構(gòu)，在各方面都向著規(guī)范的開源項(xiàng)目靠攏，包括源碼、注釋、文檔、單元測(cè)試和例程等等。
  ?6 I$ ~, i# X7 L" @% C, f: q/ N未來(lái)，EventOS這個(gè)項(xiàng)目我會(huì)一直完善下去。我的目標(biāo)是，將EventOS項(xiàng)目在2022年底前做成Gitee推薦項(xiàng)目，2024年年底前將EventOS項(xiàng)目，做成Gitee的GVP項(xiàng)目。造福更多的嵌入式工程師。
" R+ t3 p  o, I! {% e
9 c) u* `6 X) n8 L  J9 a二、文檔與博客
EventOS的移植和入門，在documentation文件夾里，可以參考以下幾個(gè)文檔：（1）快速入門文檔https://gitee.com/event-os/eventos/blob/master/documentation/UM-02-001-QuickStart.md
（2）裸機(jī)移植文檔https://gitee.com/event-os/eventos/blob/master/documentation/UM-02-002-PortMetal.md
（3）開發(fā)環(huán)境搭建https://gitee.com/event-os/eventos/blob/master/documentation/UM-02-003-DevEnv.md
（4）如何理解事件https://gitee.com/event-os/eventos/blob/master/blog/%E5%A6%82%E4%BD%95%E7%90%86%E8%A7%A3%E4%BA%8B%E4%BB%B6.md
三、為什么叫做EventOS？
% |- U3 d* b* t. p  @+ [' g7 x% u0 y# NEventOS真的非常輕量。全功能的EventOS目前經(jīng)MDK編譯后，框架本身占用RAM 200Byte，ROM約3.5KB（優(yōu)化等級(jí)為-O3）或4.5KB（優(yōu)化等級(jí)為-O0）。
裁剪后，最小功能的EventOS，目前經(jīng)MDK編譯后，框架本身占用RAM 172Byte，ROM約1.2KB（優(yōu)化等級(jí)為-O3）或1.5KB（優(yōu)化等級(jí)為-O0）。
之所以叫EventOS，一是因?yàn)樗�的技術(shù)特色與核心思想，就是事件驅(qū)動(dòng)；二是因?yàn)樗�是另外一個(gè)開源項(xiàng)目EventOS（準(zhǔn)備中）的簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)，
. d  L7 n, A. e- p4 s3 P3 rEventOS是一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)的、分布式的、可跨平臺(tái)開發(fā)的嵌入式RTOS，面向32位單片機(jī)和更高處理器的嵌入式開發(fā)平臺(tái)。
& Z, U( e& I) f四、EventOS主張的編程思想
事件驅(qū)動(dòng)與事件總線
事件驅(qū)動(dòng)和事件總線，是EventOS的核心，也是EventOS的核心。事件機(jī)制，與RTOS中事件概念完全不同，它更像是windows編程中的消息。
事件，可以認(rèn)為是主題 + 不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)事件，可以極大解耦模塊間的耦合，增強(qiáng)軟件的可測(cè)試性，還可以進(jìn)行跨平臺(tái)開發(fā)和分布式擴(kuò)展。
防御式編程
EventOS使用了大量的斷言，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程和用戶對(duì)EventOS的使用進(jìn)行大量的檢查。
我們強(qiáng)烈建議，用戶要對(duì)斷言接口函數(shù)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際的產(chǎn)品代碼中，依然打開斷言。這樣，軟件將以非常快的速度，收斂于穩(wěn)定狀態(tài)。
! B0 t; V; H3 h- ?$ L跨平臺(tái)開發(fā)
EventOS提倡跨平臺(tái)開發(fā)。所謂跨平臺(tái)開發(fā)，就是在Windows和Linux等便捷友好的開發(fā)環(huán)境里，完成絕大部分的開發(fā)工作，包括編程、調(diào)試、運(yùn)行和單元測(cè)試等工作，然后在目標(biāo)平臺(tái)上進(jìn)行最后的移植、調(diào)試和適配工作。
& m$ J. c- r2 e/ g7 K跨平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)有很多，比如開發(fā)效率非常高、工程師進(jìn)入到更多的編程領(lǐng)域和程序穩(wěn)定可靠等。EventOS主要在32位MinGW平臺(tái)和Linux平臺(tái)上開發(fā)。
3 B3 n& F  X, U/ U: {! Z9 ~: O, q) e8 s開發(fā)環(huán)境的搭建，見文檔開發(fā)環(huán)境搭建。當(dāng)然，也完全可以用MDK在單片機(jī)上直接開發(fā)，效率稍低而已。
) ]# c( B+ @& i8 m5 t; a消除耦合
2 I8 L/ G9 S( R無(wú)論是廣播式的事件發(fā)送機(jī)制，還是發(fā)布-訂閱式的事件發(fā)送機(jī)制，實(shí)際上，都是為了消除軟件模塊間的耦合。
$ r: |- ~9 W' U  B; d6 z$ b五、EventOS項(xiàng)目的維護(hù)原則
但行好事，不問(wèn)前程
( H, L7 g# P( S; k我完全沒有考慮過(guò)EventOS將來(lái)能夠如何，而且最近EventOS的發(fā)展有點(diǎn)超出我預(yù)計(jì)，我有點(diǎn)受寵若驚。
: I6 f9 o1 T! {. S更多的人了解EventOS是一件好事，敦促這我把EventOS項(xiàng)目盡快做好，做完善，做成一個(gè)工業(yè)級(jí)的軟件產(chǎn)品，為廣大的嵌入式工作者創(chuàng)造便利。
希望EventOS最終被眾多工程師和企業(yè)認(rèn)可，并在成千上萬(wàn)的嵌入式產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用起來(lái)，那就不枉我這些年深挖技術(shù)的努力。
& Y, y8 S1 T% N: z% M+ ]源碼文檔并進(jìn)
我深知完善豐富的文檔，對(duì)一個(gè)開源項(xiàng)目的重要意義。因此，我堅(jiān)持每一個(gè)特性的升級(jí)，每一個(gè)BUG的修復(fù)，都跟隨著相應(yīng)的文檔。
讓EventOS和EventOS項(xiàng)目的文檔專業(yè)化、體系化，包含用戶手冊(cè)、版本特性、原理說(shuō)明、博客、例程等等。
單元測(cè)試優(yōu)先
  d2 q0 n& D" {' Z* T0 u. [" r  F嵌入式的開源項(xiàng)目，用戶最關(guān)心的，是軟件的可靠性。單元測(cè)試，是保證軟件健壯與可靠的重要手段。對(duì)于EventOS這種系統(tǒng)級(jí)、框架級(jí)的軟件，穩(wěn)定性與可靠性更加重要。
從EventOS誕生之日起，它就是面向單元測(cè)試的。詳盡而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯卧獪y(cè)試，保證了EventOS將絕大多數(shù)的BUG，消除在了開發(fā)階段。EventOS的每一次重構(gòu)、升級(jí)與發(fā)布，都是經(jīng)過(guò)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯卧獪y(cè)試的。
9 L+ Y& l% o: e% j: y1 I* H9 k用戶至上，需求至上
$ ]/ T- A" P+ Y/ z. L- |5 r' J軟件如何發(fā)展，代碼向哪個(gè)方向前進(jìn)，EventOS完全聽從用戶們的聲音，完全從需求出發(fā)。我們從各個(gè)渠道，微信、QQ、論壇等獲取的意見建議，都將體現(xiàn)到EventOS的開發(fā)中去。
/ S0 x9 ]6 H( ?4 I3 L六、代碼結(jié)構(gòu)
核心代碼
eventos/eventos.c EventOS狀態(tài)機(jī)框架的實(shí)現(xiàn)eventos/eventos.h 頭文件eventos/eventos_config.h 對(duì)EventOS進(jìn)行配置與裁剪
4 g1 g4 A; @% s/ d* N第三方代碼庫(kù)
/ u0 J' J' ?- _; P  ^) ^RTT Segger JLink所提供的日志庫(kù)，依賴于JLink硬件。unity 單元測(cè)試框架
- T/ _+ x5 j% Y& j# ?! K' v例程代碼
freertos 對(duì)FreeRTOS的適配例程（未完成）。posix 對(duì)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)（如Linux、VxWork、MinGW等)的適配例程。stm32f030 對(duì)ARM Cortex-M0芯片的裸機(jī)運(yùn)行（無(wú)RTOS）的例程。stm32f103 對(duì)ARM Cortex-M3芯片的裸機(jī)運(yùn)行（無(wú)RTOS）的例程。test 對(duì)源碼進(jìn)行的單元測(cè)試?yán)�程。digital_watch 電子表例程，狀態(tài)機(jī)的典型應(yīng)用。
; V/ t$ l  ^- @5 Q- h) q' Stools
9 A4 x% q0 B, c5 {6 a0 W; ]一些Python腳本和工具。
' z1 S9 j! r+ i9 T2 }. u9 `* Z文檔
2 v' {6 a: Y- O文檔包含Doxygen代碼文檔的生成路徑（未完成）、圖片、代碼相關(guān)文檔（如快速入門文檔、移植文檔、開發(fā)環(huán)境搭建說(shuō)明文檔等）。
4 O( I& s7 Z0 n$ E5 b+ n- S來(lái)自: https://gitee.com/event-os/eventos
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$ s0 m3 S: v' K$ C# u' z                                                                                        現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，用數(shù)據(jù)說(shuō)話，星閃通信距離突破3.3公里！
                                                       
                                                               
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                                                                                        樹莓派第二代微控制器 RP2350，終于拿到手了！~
                                                               
                                                                       
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                                                                                        跟嵌入式技術(shù)相關(guān)的熱門應(yīng)用，全都在這里了！
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