设计模式——EIT构型（三）

"多功能网关的通信模式切换"。

在这个例子中，网关需要支持多种通信方式（如 Wi-Fi、LoRa、NB-IoT）。我们不希望在主任务里写一堆 if-else 或 switch-case。

---

场景设计：通用通信引擎 (Communication Engine)

1. I：Interface (接口协议层)

定义所有通信方式必须遵守的"合同"。在 C 语言中，这是一个结构体。

// comm_interface.h
typedef struct {
    const char* type_name;
    int  (*connect)(void);                 // 连接
    int  (*send)(uint8_t *data, uint16_t len); // 发送
    void (*sleep)(void);                  // 休眠（低功耗处理）
} CommInterface;

---

2. T：Transformation (具体的零件/驱动层)

这里我们实现两个"零件"：Wi-Fi 和 LoRa。

// wifi_driver.c (零件 T1)
#include "comm_interface.h"

static int wifi_conn() { /* 执行 AT 指令连 Wi-Fi */ return 0; }
static int wifi_send(uint8_t *d, uint16_t l) { /* 通过 TCP 发送 */ return 0; }

CommInterface wifi_t = {
    .type_name = "ESP8266_WIFI",
    .connect = wifi_conn,
    .send = wifi_send
};

// lora_driver.c (零件 T2)
#include "comm_interface.h"

static int lora_conn() { /* 设置扩频因子和频率 */ return 0; }
static int lora_send(uint8_t *d, uint16_t l) { /* 通过射频芯片发送 */ return 0; }

CommInterface lora_t = {
    .type_name = "SX1278_LORA",
    .connect = lora_conn,
    .send = lora_send
};

---

3. E：Engine (FreeRTOS 任务引擎)

这是核心控制逻辑，它只管调用接口 I，不关心当前用的是哪个 T。

// comm_engine.c
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"

// 引擎持有的接口指针
static CommInterface *current_comm = NULL;
extern QueueHandle_t xDataQueue; // 假设数据来自其他任务

void vCommEngineTask(void *pvParameters) {
    // 动态选择一个 T (也可以通过宏定义或配置选择)
    current_comm = (CommInterface *)pvParameters; 

    printf("[Engine] 启动通信引擎，当前模式: %s\n", current_comm->type_name);
    
    // 1. 调用 I 层接口进行连接
    if (current_comm->connect() == 0) {
        uint8_t buffer[64];
        for (;;) {
            // 2. 等待队列数据（典型的 FreeRTOS 阻塞模式）
            if (xQueueReceive(xDataQueue, buffer, portMAX_DELAY) == pdPASS) {
                // 3. 调用 I 层接口发送，引擎不关心具体是发往 Wi-Fi 还是 LoRa
                current_comm->send(buffer, 64);
                printf("[Engine] 数据已通过 %s 成功发送\n", current_comm->type_name);
            }
        }
    }
}

---

4. 为什么这对 FreeRTOS 开发至关重要？

内存隔离与静态分配

在嵌入式中，你可以为不同的 T 零件分配不同的静态配置。通过将 CommInterface 指针作为 xTaskCreate 的参数传入，你可以用同一个 Engine 函数创建出两个功能不同的 Task。

易于测试 (Mocking)

如果你现在手头没有 LoRa 硬件，你可以快速写一个 sim_lora_t (模拟零件)，只做 printf 输出。Engine 代码不需要任何改动就能跑通业务逻辑测试。

处理中断 (ISR) 的解耦

你可以把 I 接口扩展，加入回调函数。当硬件中断触发时，底层驱动 (T) 调用 I 中的回调，由 E 来决定是否唤醒某个 FreeRTOS 任务。

---