嵌入式系统常用架构

在嵌入式系统（如 STM32 + RT-Thread、AUTOSAR）或驱动框架设计中，常见的软件架构设计模式包括以下几种形式，每种结构适用于不同场景，如驱动解耦、应用扩展、模块隔离等：

✅ 常用架构设计模式（适用于嵌入式 / AUTOSAR / OS）

🧱 1. 分层架构（Layered）

+--------------------+   ← 用户应用层（App）
| 应用层（GUI/APP）  |
+--------------------+   ← 接口服务（API）
| 中间件/驱动抽象层  |
+--------------------+   ← HAL/BSP层
| 硬件控制/驱动层    |
+--------------------+   ← 硬件设备
| 外设寄存器         |

适用于：RT-Thread、STM32 HAL、AUTOSAR Basic Software。

🔌 2. 插件架构 / 组件化驱动框架（如 RT-Thread）

// 注册驱动（initcall）
init_driver(lcd_ili9341_driver);
init_driver(lcd_st7735_driver);

// 通过名字查找
device = rt_device_find("lcd0");
rt_device_open(device, ...);

优点：

• 便于动态扩展设备类型；
• 不同驱动可组合插拔。

🚌 3. 总线/驱动/设备模型（Linux, RT-Thread）

bus: SPI
├── driver: w25qxx
│   └── device: w25q64
├── driver: ili9341
│   └── device: ili9341@spi1

优势：

• 支持同一总线上多个设备；
• 驱动和设备分离；
• 动态绑定关系。

🔄 4. 发布-订阅（Pub/Sub）

publish("event_key", data);
subscribe("event_key", callback);

用于：

• 多任务间解耦；
• GUI、传感器框架；
• RT-Thread EventBus 等。

📡 5. AUTOSAR 架构层次（参考）

+----------------------+  ← Application SWC
| SWC (Runnable)       |
+----------------------+
| RTE (Runtime Env)    |  ← 虚拟接口连接
+----------------------+
| Basic Software (BSW) |
| - COM, CAN, DCM...   |
+----------------------+
| MCAL                 |
+----------------------+
| ECU HW               |

✅ 小结：不同系统推荐架构

用于**绘制调用流程图（调用关系图、调用时序图、控制流程图）**的工具很多，以下是常用工具的对比和推荐，适用于 AUTOSAR、RT-Thread、裸机驱动、应用层设计 等软件开发场景：

✅ 常用流程图 / 调用图 工具推荐

💡 示例对比

1. Mermaid 示例（VSCode 支持）

可用于 AUTOSAR SWC 初始化流程、RT-Thread 驱动注册流程等。

2. PlantUML 示例

@startuml
actor User
User -> App : start()
App -> Driver : init()
Driver -> Hardware : write_register()
@enduml

适用于驱动调用流程、API 调用关系图。

3. Draw.io 示例图类型

• 控制流程图（例如 if / switch）
• 模块依赖图（例如 RT-Thread 的驱动框架）
• 网络通信图（CAN/LIN/SOME/IP）

4. Doxygen + Graphviz

在代码中加注释，自动生成调用图：

/*! \brief 初始化接口
 *  \callgraph
 */
void lcd_driver_init(void);

用 doxygen 生成调用图和被调用图，适合整理大型项目。

📌 建议搭配