设计硬件抽象层的最佳方法

Question

我正在尝试将硬件抽象层添加到ST32F0微控制器中。为了访问寄存器，我在这里使用了方法布局：

https ://github.com/kensmith/cortex from-scratch

https ://yogiken.files.wordpress.com/2010/02/c-register-access.pdf

我面临的问题是需要创建一个泛型类GPIO (例如)，它允许操作所有的GPIO端口(即。GPIOA、GPIOB、GPIOC等)。在当前实现中，寄存器描述如下：

STM32LIB                  ::REG                ::GPIOF          ::MODER_D
   |                         |                     |                 |
The LIB namespace  The registers namespace   the GPIOx struct    The register i'm interested
//if i want to access the MODER_D on GPIOA i would write
STM32LIB::REG::GPIOA::MODER_D.set();
//or GPIOB
STM32LIB::REG::GPIOB::MODER_D.set();

我想让这对用户尽可能的干净。如下所示：

GPIO LED;
LED.init(PA_5,GPIO::PIN_OUTPUT,GPIO::PullDefault,GPIO::Slow);
LED.ON();

我不希望让用户知道任何模板，但如果需要的话，它将是OKish。最重要的是，用户不需要这样做：

GPIO<GPIOA,2> LED; // <-- This is OK(ish)
...
LED<GPIOA,2>.ON(); // <-- This is not...

我知道我可以使用模板，但我不喜欢只改变B和C的GPIOA参数X次编写相同的函数……

这是我声明所有外围设备寄存器的hpp文件。https://github.com/joaoc/STM32LIB/blob/baremetal/stm32Lib/HAL/Include/RegisterAccess/MCU/hpp/STM32F030.hpp

一个小的例子是：

struct GPIOF{
   struct MODER{
    static reg_t<rw_t, 0x48001400, 30, 2> MODER15;
    static reg_t<rw_t, 0x48001400, 28, 2> MODER14;
    //...
   };
   static reg_t<rw_t, 0x48001400, 0, 32> MODER_D
};

Answer 1

这会有帮助吗？http://torjo.blogspot.pt/2007/10/template-construct.html

我不完全理解那个链接中解释的方法，但这个想法似乎对我有帮助……

我不知道是不是很清楚，但我知道这里面有什么：

class GPIO{
\\ ...
   void ON(){
      STM32LIB::REG::GPIOx::BSRR_D.write(gpio_mask);
   }
}

如果我将一个LED实例化为

GPIO LED(GPIOA,3,...);
LED.ON();

则on函数上的GPIOx将转换为GPIOA。我需要有这样的可能性：

GPIO LED_GREEN(GPIOA,3,...);
GPIO LED_RED(GPIOB,2,...);
LED_GREEN.ON(); //-> this would translate to STM32LIB::REG::GPIOA::BSRR_D.write(gpio_mask);
LED_RED.ON(); //and this to STM32LIB::REG::GPIOB::BSRR_D.write(gpio_mask);

请记住，我可以更改在我发布链接的标题上声明寄存器的方式。我只是想要一种方法来制作我想要的东西，记住这是一个嵌入式程序。如果有可能在编译器阶段进行更改...