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项目框架搭建(1)

发布时间:2026/11/10 2:39:38 来源:云帆数科 栏目:资讯中心
项目框架搭建(1)
1.总结学习今天要学的是搭建项目的框架整体框架是根据需求选择合适传感器大的方向分为五个单元数据采集单元数据存储单元异常预警单元还有数据显示单元网络发送单元在编写软件框架时候要遵循高内聚低耦合的原则防止一个模块产生问题牵连其他模块今天顺便学习线程邮箱这个框架就是线程之间需要通信之前学的管道共享内存进行通信都有一个缺点就是都可能造成数据丢失问题以及数据覆盖问题而线程邮箱是将数据发送给每个线程线程中采用队列来缓冲数据每个线程采用链表这种数据结构连接起来有新任务时才开辟内存达到节省内存的效果在今天编写框架的时候在数据出队时候判断返回值时候没有解锁导致产生死锁数据发送一次之后线程都被无限阻塞导致数据收发不正常还有代码编写时候产生了竞态多个任务无序访问同一个资源导致谁先抢到CPU谁就先执行输出的结果不可预测我觉得代码中虽然可以运行但是竟态这个问题还需要解决防止在后面运用代码框架时产生不可预测的Bug项目名称工业环境监测网关平台架构ARMLinux项目需求网关可以进行工业现场的温湿度采集通过采集设备的震动来判断设备的是否正常运行通过网关将数据处理后将数据上传到自己搭建的私有服务器/现有的云服务器或者本地历史数据存储设备异常时具有本地的声光报警语音播报可以实时屏幕显示数据方便巡检项目整体框架 一.数据采集单元 1.RS485/RS232Modbus 2.GPIO 3.i2c 4.spi 5.can 6.pwm控制 7.ADC 和项目具体的应用背景来结合合适的传感器二.数据存储单元 1.文件存储 2.数据库存储(专业管理大批量数据)sqlite3是一个轻量级的数据库文件存储没有数据库管理数据方便指标要求 1.支持数据的存储时间根据采集数据的场景采集数据的时间频率来确定一天的数据量最后采用多大的emmc 2.数据库的表数据设计(库表) 3.存储策略(覆盖写 或者删除之前的来挪出更多的空间进行存储)三.异常预警单元 1.声光报警 2.语音播报 3.关联短信/电话四.数据显示单元(人机交互界面UI) 1.framebuffer帧缓存技术接近底层但是技术比较难 2.QT类库MiniGuiLVGL(主要使用LVGL)界面设计 准备设计几级界面界面上都有那些按键控制五.网络发送单元1.私有服务器 2.云服务器 HTTP.MQTT,TCP自定义软件框架 高内聚低耦合一个模块只干一件事各个模块的关联度低1.串行处理方案(while轮询)(不建议使用) 问题各模块之间的耦合度高一个模块出问题别的模块会被影响 2.并行处理方案(解耦合防止各个模块之间干扰) 1.多进程比线程稳定安全但是进程间通信比较麻烦开销资源大 2.多线程资源开销小通信简单 1.全局变量锁最大的缺点是可能造成数据丢失因为任务调度造成模块还没执行完被切换到别的任务网络异常的话全局变量一直覆盖之前数据会丢失 2.共享内存锁 3.线程邮箱数据采集单元向每个单元发送一个数据每个单元都是自已的队列发送的数据都存放在自己的队列里面发送数据的格式要满足数据要接受者发送者注意各个线程采用数据结构中的链表连接管理各个线程中需要存在的东西线程的名字要执行的任务函数线程里面要用来缓存数据的队列线程邮箱相关接口1.创建线程邮箱系统不能把链表数量写死动态创建线程启动几个线程就创建几个链表节点然后插入到链表中发送消息就是遍历连链表寻找接收方并将数据入队到队列中接收消息遍历链表寻找到自己然后将数据出队销毁线程邮箱先销毁队列再销毁链表再回收进程优化了线程在接收数据中轮询会占用CPU改为阻塞可以降低CPU占用率注意在多个线程中都要访问同一个资源时需要加锁解锁来保护资源以及通过信号量来同步线程之间的收发竞态多个任务无序的访问同一个资源导致谁先抢到CPU谁就先执行输出的结果不可预测

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