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軟件開發(fā)分析：

開發(fā)一個項(xiàng)目時(shí)會產(chǎn)生大量代碼。通常，項(xiàng)目開發(fā)人員會將項(xiàng)目功能拆分成一個個功能點(diǎn)，然后逐一實(shí)現(xiàn)，最后合并成最終的產(chǎn)品代碼。

產(chǎn)品軟件流程分析

我們的目標(biāo)是研發(fā)一款 RTU（遠(yuǎn)程終端單元）。RTU 是一種針對通信距離較長和工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣而設(shè)計(jì)的具有模塊化結(jié)構(gòu)的特殊計(jì)算機(jī)測控單元，用于將末端檢測儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)與遠(yuǎn)程調(diào)控中心的主計(jì)算機(jī)連接起來。

該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的功能有：

• 通過 AT 指令配置設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，包括服務(wù)器連接 IP、端口號、心跳包開啟/關(guān)閉、心跳包內(nèi)容、注冊包模式、注冊包內(nèi)容以及復(fù)位和查詢相關(guān)配置參數(shù)指令。

• 可隨時(shí)選擇進(jìn)入或退出透傳模式。

• 具備心跳保持功能，心跳間隔可配置。

• 具備網(wǎng)絡(luò)重連功能。

• 理論上可發(fā)送無限長度數(shù)據(jù)包。

• 波特率固定為 115200，也可根據(jù)客戶需求定制。

• 支持網(wǎng)絡(luò) AT 指令和 JSON 協(xié)議配置功能，可通過服務(wù)器下發(fā)遠(yuǎn)程 AT 指令進(jìn)行配置。

• 支持遠(yuǎn)程升級。

• 支持 5 路數(shù)字輸入（DI），DI 可配置為上拉/下拉、初始電平、主動上報(bào)、定時(shí)上報(bào)，還可單獨(dú)讀取某一路或同時(shí)讀取 5 路。

• 支持 5 路數(shù)字輸出（DO），包含上拉/下拉、初始電平、重啟狀態(tài)，可單獨(dú)設(shè)置某一路的輸出電平，也可同時(shí)設(shè)置 5 路的輸出電平。

• 支持 1 路模擬輸入（AI），可采集 4-20mA 的電流，可配置閾值，根據(jù)配置觸發(fā)報(bào)警，周期上報(bào)。

• 鬧鐘功能，DO 可定時(shí)執(zhí)行設(shè)置動作。

• 支持 IO 聯(lián)動，DI/AI 作為輸入源，DO 跟隨動作，包括正向跟隨、反向跟隨 DI，以及在閾值內(nèi)、閾值外執(zhí)行相應(yīng)動作。

根據(jù) RTU 應(yīng)具備的功能，代碼可分為數(shù)據(jù)存儲模塊、AT 指令模塊、切卡模塊、透傳模式切換模塊、TCP 模塊、心跳模塊、掉線重連模塊、GNSS 模塊、DI 模塊、DO 模塊、AI 模塊、JSON 模塊、鬧鐘模塊。

模塊內(nèi)拆解的功能點(diǎn)分析

模塊是將具有相似功能的代碼組織到同一個源文件中。每個功能都被視為一個功能點(diǎn)，不同功能點(diǎn)的組合構(gòu)成了模塊的主要功能。

• 數(shù)據(jù)存儲功能點(diǎn)：包括文件創(chuàng)建、初始化、讀寫和關(guān)閉等操作。

• AT 指令功能點(diǎn)：包括串口初始化、串口數(shù)據(jù)接收、發(fā)送、數(shù)據(jù)分析以及 AT 指令解析。

• 切卡功能點(diǎn)：包括 GPIO 初始化和復(fù)位切卡操作。

• 透傳模式切換功能點(diǎn)：包括串口初始化、串口數(shù)據(jù)接收、發(fā)送、數(shù)據(jù)分析以及切換模式操作。

• 掉線重連功能點(diǎn)：包括連接狀態(tài)檢測和掉線重連操作。

• TCP 功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、創(chuàng)建 Socket、連接服務(wù)器、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)等操作。

• 心跳功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置和定時(shí)發(fā)送操作。

• GNSS 功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、串口初始化、串口數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、模式切換以及定時(shí)上報(bào)操作。

• DI 功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、GPIO 初始化、中斷檢測、模式切換、定時(shí)上報(bào)和中斷上報(bào)操作。

• AI 功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、ADC 接口初始化、電流計(jì)算、定時(shí)上報(bào)操作。

• DO 功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、GPIO 初始化、模式切換、定時(shí)上報(bào)、跟隨 DI 或 AI 操作。

• 鬧鐘功能點(diǎn)：包括參數(shù)配置、定時(shí)和超時(shí)動作操作。

• JSON 功能點(diǎn)：包括數(shù)據(jù)接收、解析和發(fā)送操作。

上述模塊功能點(diǎn)的順序大致是按照依賴關(guān)系排列的，下面講述的模塊實(shí)現(xiàn)可能需要基于上述功能點(diǎn)來完成。

開發(fā)過程（基于紅豆平臺搭樂高模式開發(fā)）

根據(jù)上述分析，開發(fā)過程即為實(shí)現(xiàn)一個個功能點(diǎn)，再由數(shù)個功能點(diǎn)組成一個模塊，最終由數(shù)個模塊完成整個項(xiàng)目的開發(fā)。開發(fā)過程將從核心功能點(diǎn)驗(yàn)證、完整代碼詳解和調(diào)試三個章節(jié)展開，詳細(xì)介紹如何使用服務(wù)層 API 或應(yīng)用層組件中的代碼來實(shí)現(xiàn)功能點(diǎn)和模塊，從而完成整個項(xiàng)目。在軟件開發(fā)部分，我們對這個開源項(xiàng)目進(jìn)行了模塊劃分，并對每個模塊拆解出相應(yīng)的功能點(diǎn)。在本章節(jié)中，我們將對所有功能點(diǎn)進(jìn)行逐一驗(yàn)證，拼接出我們最終的 RTU 產(chǎn)品代碼。

本產(chǎn)品基于以上軟件分析共涉及以下 13 個功能模塊：數(shù)據(jù)存儲模塊、AT 指令模塊、切卡模塊、透傳模式切換模塊、TCP 模塊、心跳模塊、掉線重連模塊、GNSS 模塊、DI 模塊、DO 模塊、AI 模塊、JSON 模塊和鬧鐘模塊。

本工程的代碼對第一次接觸紅豆平臺也非常友好，提供詳細(xì)的代碼講解備注，例如以下：文件模塊的代碼，可以迅速了解上手，也可以根據(jù)自己的需求做優(yōu)化改進(jìn)。

工程成果下載

開發(fā)成果屬于項(xiàng)目完成后，總結(jié)出來的一些說明性文件，包括Datasheet，AT指令手冊，通信協(xié)議，以及固件等，可以作為本開源項(xiàng)目的工程量產(chǎn)資料。

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