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218
README.md
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@ -1,46 +1,80 @@
# 轻量级参数管理框架(C语言)
嵌入式软件中的系统数据参数是指在嵌入式系统中用于实现系统功能和控制的各种数据,如用户参数、状态、配置信息等;那么如何管理这些数据对于嵌入式系统的正确运行和维护非常重要。
该参数管理框架代码就是如何统一管理软件中的各类系统数据参数。
> 该参数管理并不涉及数据是如何储存的。因为有些系统数据并不需要储存起来,只需要进行管理而已。
## 介绍
### 管理方式
### 参数管理
通过将已定义变量添加到参数表进行参数的统一管理,包括缺省值、最小值和最大值等,方便进行参数校验纠正处理。
* [X] 通过将已定义变量(**全局变量**)添加到参数表进行参数的统一管理,单个参数包括了当前值、缺省值、最小值、最大值、参数名和属性等信息
> 已定义变量也包括结构体的成员变量,均为**全局变量**。
> - 当前值:已定义的变量
> - 缺省值:默认值,并非变量初值
> - 最小值:该参数的最小值
> - 最大值:该参数的最大值
> - 参数名:对该参数的描述
> - 属性:有多种属性信息,方便后续功能扩展
> - 读/写权限参数模块中无具体作用可用于UI或者其他方式显示时使用
> - 重置权限:设置默认值后则存在该属性
> - 校验权限:设置最大最小值后则存在该属性
>
* [X] 根据不同的场景管理不同的参数
- 支持将已定义变量绑定为参数,无缺省值、最小值和最大值限制,适合于记录类型的参数
- 支持将已定义变量绑定为参数,有缺省值,但无最小值和最大值限制,适合于配置类型的参数
- 支持将已定义变量绑定为参数,有缺省值,最小值和最大值限制,适合于用户设置或者关键性类型的参数
> - 无缺省值、最小值和最大值限制,适合于记录类型的参数,比如状态数据或历史数据等
> - 有缺省值,但无最小值和最大值限制,适合于配置类型的参数
> - 有缺省值,最小值和最大值限制,适合于关键性类型的参数,比如用户参数或者关键的状态数据等
>
* [X] 同时若单个参数表无法满足参数数目或者参数分类管理,可定义多张参数表
除此之外还有参数名、属性等方便配合UI或者参数的权限管理。
同时若单个参数表无法满足参数数目或者参数分类管理,可定义多张参数表
> 每张参数表中的参数ID唯一不可重复但不同参数表ID可以相同
> - 每张参数表中的参数ID唯一不可重复
> - 不同参数表ID可以重复定义
>
### 参数类型
支持数值和字符串两种类型参数。
* [X] 数值类型参数
> - 数值类型:`int``float``double` 等基本类型的参数
> - 字符串类型:`char` 定义用来储存字符串的数组
> `int``float``double` 等基本类型的参数
>
* [X] 字符串类型参数
> `char` 定义用来储存字符串的数组
>
### 参数校验
为了更好的统一管理参数,可以对参数设置的范围进行校验,防止参数设置超出预期范围,导致程序不可控。
* [X] 范围校验
> 根据参数的最大和最小值进行判断,数值类型的参数则根据数值超出范围判断。而字符串则是根据字符串长度超出范围判断。
>
* [X] 自定义校验
> 提供回调函数,每个参数可设置自定义的校验方式,比如某个参数需要设置为多少的倍数,或者根据其他参数决定当前参数的取值范围等。
>
上述两种校验方式均需要参数设置缺省值,最小值和最大值后才有效。
### 兼容性
* [X] 提供了参数表的序列化和反序列化操作。
> - 方便在本地储存设备如flash、eeprom等保存/读取二进制数据,甚至还可以跨设备传输
> - 提供了两种方式:
> - 保存/加载:提供参数实际保存/加载的回调函数,通过多次触发回调函数完成参数的序列化保存、加载反序列化功能;适用于小内存的平台使用(不需要申请内存处理)
> - 序列化和反序列化:需要提前申请内存用来保存参数表序列化的数据或者读取即将反序列化的数据;一次性完成操作(需要申请较大的内存完成)
> - 方便在本地储存设备如flash、eeprom等保存/读取二进制数据,甚至还可以跨设备传输使用
> - 提供了两种方式:
> - 保存/加载:提供参数实际保存/加载的回调函数,通过多次触发回调函数完成参数的序列化保存、加载反序列化功能;适用于小内存的平台使用(不需要申请内存处理)
> - 序列化和反序列化:需要提前申请内存用来保存参数表序列化的数据或者读取即将反序列化的数据;一次性完成操作(需要申请较大的内存完成)
>
* [X] 支持启用键值对功能
> - 每个参数都需要指定唯一的ID在后期版本迭代对参数表删除、插入或添加参数时也能向下兼容不会影响其他参数。
> - 启用键值对后序列化的数据长度也会比较大因为每个参数序列化时包含了ID和长度信息
> - 每个参数都需要指定唯一的ID在后期版本迭代对参数表删除、插入或添加参数时也能向下兼容不会影响其他参数。
> - 即使更新了参数表的最大容纳范围也能保证兼容比如上个版本配置参数只支持16个当前版本配置支持了256个也能正确处理。
> - 启用键值对后序列化的数据长度也会比较大因为每个参数序列化时包含了ID和长度信息。
>
### 可裁剪
@ -49,23 +83,21 @@
| 配置选项 | 描述 |
| ------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| `COT_PARAM_USE_KEY_VALUE` | 是否采用键值对方式序列化和反序列化参数数据 |
| `COT_PARAM_USE_STRING_TYPE` | 启用字符串参数类型 |
| `COT_PARAM_USE_64_BIT_LENGTH` | 启用64bit的参数类型 |
| `COT_PARAM_USE_CUSTOM_CHECK` | 是否启用参数自定义校验功能 |
| `COT_PARAM_USE_STRING_TYPE` | 是否启用字符串参数类型 |
| `COT_PARAM_USE_64_BIT_LENGTH` | 是否启用64bit的参数类型 |
| `COT_PARAM_NAME_MAX_LENGTH` | 参数名字最大定义长度小于或等于1则禁用参数名功能 |
| `COT_PARAM_STRING_MAX_LENGTH` | 字符串类型的参数取值最大定义长度(包括结束符),需启用 `COT_PARAM_USE_STRING_TYPE` |
| `COT_PARAM_SUPPORT_NUM` | 单张参数表最多添加多少个参数,需启用 `COT_PARAM_USE_KEY_VALUE`,可选:<br />`COT_PARAM_SUPPORT_16`ID取值范围0-15即最多16个参数<br />`COT_PARAM_SUPPORT_256`ID取值范围0-255即最多256个参数<br /> `COT_PARAM_SUPPORT_4096`ID取值范围0-4095即最多4096个参数<br /><br />注:若没有启用 `COT_PARAM_USE_KEY_VALUE` 键值对方式,则无限制 |
## 软件设计
## 使用说明
### 参数表定义
```c
typedef struct
{
@ -96,7 +128,7 @@ char g_str_des_3[15] = "ewRR";
cotParamInfo_t sg_ParamTable[] = {
COT_PARAM_ITEM_BIND(1, g_test, COT_PARAM_INT16, COT_PARAM_ATTR_WR),
COT_PARAM_ITEM_BIND_WITH_NAME(2, "g_test_2", g_test_2, COT_PARAM_UINT16, COT_PARAM_ATTR_WR, 20),
COT_PARAM_ITEM_BIND_WITH_NAME(2, "test_2", g_test_2, COT_PARAM_UINT16, COT_PARAM_ATTR_WR, 20), // 另取名字
COT_PARAM_ITEM_BIND(3, g_test_3, COT_PARAM_DOUBLE, COT_PARAM_ATTR_WR, 3.15, -2.15, 5.12),
COT_PARAM_ITEM_BIND(4, g_test_str, COT_PARAM_STRING, COT_PARAM_ATTR_WR, "abcdef", 0, sizeof(g_test_str)),
COT_PARAM_ITEM_BIND(5, g_test_4, COT_PARAM_INT8, COT_PARAM_ATTR_WR, 8, -10, 10),
@ -123,8 +155,6 @@ int mian()
```
### 参数保存/加载
1. 保存/加载方式(函数内部完成序列化和反序列化,逐步写入保存/读取加载)
@ -139,15 +169,14 @@ int OnCheckErrorResetHandle(const cotParamInfo_t *pParamInfo, cotParamCheckRet_e
}
// 从储存设备多次读取
int OnLoadCallback(uint8_t *pBuf, uint16_t *len, bool *pisFinish)
int OnLoadCallback(uint8_t *pBuf, uint16_t *p_len, bool *pisFinish)
{
uint16_t needReadLen = *len;
static uint32_t s_already_read_length = 0;
static uint32_t s_offset = 0;
if (sg_length == s_offset)
{
*len = 0;
s_already_read_length = 0;
*p_len = 0;
s_offset = 0;
*pisFinish = true;
return 0;
}
@ -156,26 +185,49 @@ int OnLoadCallback(uint8_t *pBuf, uint16_t *len, bool *pisFinish)
*pisFinish = false;
}
if (sg_length - s_already_read_length < needReadLen)
{
needReadLen = sg_length - s_already_read_length ;
}
*len = read(pBuf, needReadLen);
s_already_read_length += (*len);
seek(s_offset);
*p_len= read(pBuf, *p_len);
s_offset += (*len);
return 0;
}
//函数中使用
int LoadParam()
// 写数据至储存空间
int OnSaveCallback(const uint8_t *pBuf, uint16_t len, bool isFinish)
{
cotParam_Check(&sg_tParamManager, OnCheckErrorResetHandle);
cotParam_Load(&sg_tParamManager, OnLoadCallback);
static uint32_t s_offset = 0;
if (isFinish)
{
s_offset = 0;
return 0;
}
seek(s_offset);
write(pBuf, len);
s_offset += len;
return 0;
}
// 加载参数
void LoadParam(void)
{
cotParam_Load(&sg_tParamManager, OnLoadCallback);
// 加载后全部参数进行校验
cotParam_Check(&sg_tParamManager, OnCheckErrorResetHandle);
}
void SaveParam(void)
{
// 保存前全部参数进行校验
cotParam_Check(&sg_tParamManager, OnCheckErrorResetHandle);
cotParam_Save(&sg_tParamManager, OnSaveCallback);
}
```
2. 序列化/反序列化方式(一次性写入保存/读取加载)
```c
@ -183,25 +235,46 @@ int LoadParam()
int main()
{
#if 0
uint8_t buf[500];
// 保存
uint8_t w_buf[500];
uint32_t length = cotParam_Serialize(&sg_tParamManager, w_buf);
write(w_buf, length);
uint32_t length = cotParam_Serialize(&sg_tParamManager, buf);
write(buf, length);
// 加载
uint8_t r_buf[500];
uint32_t length = read(r_buf);
cotParam_Deserialization(&sg_tParamManager, r_buf, length);
#else
uint8_t *p_buf = (uint8_t *)malloc(cotParam_GetSerializeSize(&sg_tParamManager));
// 保存
uint8_t *p_wbuf = (uint8_t *)malloc(cotParam_GetSerializeSize(&sg_tParamManager));
uint32_t length = cotParam_Serialize(&sg_tParamManager, p_buf);
write(p_buf, length);
free(p_buf);
p_buf = NULL;
uint32_t length = cotParam_Serialize(&sg_tParamManager, p_wbuf);
write(p_wbuf, length);
free(p_wbuf);
p_wbuf = NULL;
// 加载
uint8_t *p_rbuf = (uint8_t *)malloc(cotParam_GetSerializeSize(&sg_tParamManager));
uint32_t length = read(r_buf);
cotParam_Deserialization(&sg_tParamManager, p_rbuf, length);
write(p_rbuf, length);
free(p_rbuf);
p_rbuf = NULL;
#endif
}
```
### 校验处理
校验需要提前在参数表中设置缺省值,最小值和最大值后才有效。
#### 范围校验
根据参数设置范围进行校验。
```c
// 对某个变量参数进行范围校验,得到校验结果
// 对某个变量当前参数进行范围校验,得到校验结果
cotParam_SingleParamCheck(cotParam_FindParamByParamPtr(&sg_tParamManager, &g_test_3), &eCheckResult);
// 对某个变量参数变更后(当前值已经变化)进行校验处理,若超出范围则恢复默认
@ -213,6 +286,37 @@ double tmp = 1000;
cotParam_SingleParamUpdate(cotParam_FindParamByParamPtr(&sg_tParamManager, &g_test_3), &tmp, COT_PARAM_RESET_NONE)
```
#### 自定义校验
在符合参数范围内,根据参数设置的自定义校验函数进行校验。
```c
static int CheckTestS16(const void *pCurParam)
{
const int16_t *p_test_s16 = (const int16_t *)pCurParam;
/* 需要校验 g_test_s16 为2的倍数建议不能直接使用 g_test_s16 去判断,因为回调函数入参不一定时该值,
虽然类型是一样的)*/
if ((*p_test_s16) % 2 != 0)
{
return -1;
}
return 0; // 0表示自定义校验成功其他表示失败
}
cotParamInfo_t sg_ParamTable[] = {
COT_PARAM_ITEM_BIND(1, g_test_1, COT_PARAM_INT16, COT_PARAM_ATTR_WR),
COT_PARAM_ITEM_BIND(2, g_test_2, COT_PARAM_UINT16, COT_PARAM_ATTR_WR, 20),
COT_PARAM_ITEM_BIND(3, g_test_float, COT_PARAM_FLOAT, COT_PARAM_ATTR_READ, 3.15, -10, 10),
COT_PARAM_ITEM_BIND(6, g_test_s8, COT_PARAM_INT8, COT_PARAM_ATTR_WR, 10, -10, 15),
COT_PARAM_ITEM_BIND(7, g_test_s16, COT_PARAM_INT16, COT_PARAM_ATTR_WR, 100, -100, 3000, CheckTestS16), // 设置自定义校验
COT_PARAM_ITEM_BIND(8, g_test_s32, COT_PARAM_INT32, COT_PARAM_ATTR_WR, 1000, -900, 10000),
}
```
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