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简介：基于NXP TEF6686的收音机

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好的，作为一名高级嵌入式软件开发工程师，很高兴能和你一起探讨基于NXP TEF6686收音机的嵌入式系统开发。从你提供的图片来看，这是一个设计精巧、功能丰富的收音机产品，它集成了数字显示、模拟仪表以及按键和旋钮控制，展现了嵌入式系统的魅力。
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为了构建一个可靠、高效、可扩展的系统平台，我们需要从架构设计入手，并采用成熟的技术和方法，确保项目成功落地。下面我将详细阐述最适合此项目的代码设计架构，并提供具体的C代码实现，同时也会介绍项目中采用的各种技术和方法。

1. 系统架构设计：分层模块化架构

对于嵌入式系统，尤其是像收音机这种功能相对复杂但资源有限的设备，分层模块化架构 是最合适的选择。这种架构将系统划分为若干个独立的层次和模块，每个层次和模块负责特定的功能，层与层之间、模块与模块之间通过清晰的接口进行通信。这样做的好处非常多：

  • 提高代码可读性和可维护性： 每个模块职责单一，代码结构清晰，易于理解和修改。
  • 增强代码复用性： 模块化的设计使得代码更容易在不同的项目之间复用。
  • 方便团队协作开发： 不同的开发人员可以负责不同的模块，并行开发，提高效率。
  • 易于测试和调试： 模块化的设计使得单元测试和集成测试更加方便，问题定位更加容易。
  • 良好的可扩展性： 当需要增加新功能或修改现有功能时，只需要修改或增加相应的模块，对其他模块的影响很小。

针对基于TEF6686的收音机项目，我建议采用以下分层模块化架构：

  • 硬件抽象层 (HAL - Hardware Abstraction Layer): 这是最底层，直接与硬件打交道。HAL层封装了具体的硬件操作，向上层提供统一的硬件访问接口。例如，GPIO控制、SPI/I2C通信、ADC/DAC驱动等。这样做可以隔离硬件差异，使得上层代码可以独立于具体的硬件平台。

  • 驱动层 (Driver Layer): 驱动层构建在HAL层之上，负责驱动具体的硬件设备，例如TEF6686芯片驱动、显示屏驱动、按键驱动、编码器驱动、音频输出驱动等。驱动层向上层提供设备操作的API，例如TEF6686的初始化、调频、搜台、音量控制等，显示屏的显示字符、数字、图标等，按键的扫描和事件处理，编码器的读取和事件处理，音频输出的控制等。

  • 服务层 (Service Layer): 服务层构建在驱动层之上，实现系统的核心业务逻辑。例如，收音机功能服务（频率管理、电台搜索、电台存储、RDS解码等）、显示服务（界面管理、数据显示、动画效果等）、音频服务（音频处理、音量控制、均衡器等）、输入服务（按键和旋钮事件管理、用户操作逻辑等）。服务层将底层的驱动操作组合起来，提供更高层次的功能接口，供应用层调用。

  • 应用层 (Application Layer): 这是最上层，负责用户交互和系统控制。应用层调用服务层提供的接口，实现具体的用户界面和应用逻辑。例如，主界面显示、菜单操作、电台切换、音量调节、模式选择等。应用层负责接收用户输入，调用相应的服务，并将结果显示在界面上。

2. 代码实现：基于C语言

C语言是嵌入式系统开发中最常用的语言，因为它具有高效、灵活、可移植性好等优点。下面我将按照分层模块化的架构，给出各个层次和模块的C代码实现示例。为了代码的完整性和可运行性，我将尽可能详细地编写代码，并添加必要的注释。

2.1 硬件抽象层 (HAL)

HAL层主要负责封装硬件相关的操作，例如GPIO、SPI、I2C等。为了演示，我们假设使用通用的GPIO、SPI和I2C接口。

hal.h (HAL层头文件)

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#ifndef HAL_H
#define HAL_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// GPIO操作
typedef enum {
    GPIO_PIN_0,
    GPIO_PIN_1,
    GPIO_PIN_2,
    GPIO_PIN_3,
    GPIO_PIN_4,
    GPIO_PIN_5,
    GPIO_PIN_6,
    GPIO_PIN_7,
    GPIO_PIN_8,
    GPIO_PIN_9,
    GPIO_PIN_10,
    GPIO_PIN_11,
    GPIO_PIN_12,
    GPIO_PIN_13,
    GPIO_PIN_14,
    GPIO_PIN_15,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多GPIO引脚
    GPIO_PIN_MAX
} GPIO_Pin;

typedef enum {
    GPIO_MODE_INPUT,
    GPIO_MODE_OUTPUT
} GPIO_Mode;

typedef enum {
    GPIO_LEVEL_LOW,
    GPIO_LEVEL_HIGH
} GPIO_Level;

// 初始化GPIO引脚
void HAL_GPIO_Init(GPIO_Pin pin, GPIO_Mode mode);

// 设置GPIO引脚输出电平
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_Pin pin, GPIO_Level level);

// 读取GPIO引脚输入电平
GPIO_Level HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_Pin pin);

// SPI操作
typedef enum {
    SPI_INSTANCE_1,
    SPI_INSTANCE_2,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多SPI实例
    SPI_INSTANCE_MAX
} SPI_Instance;

typedef enum {
    SPI_MODE_MASTER,
    SPI_MODE_SLAVE
} SPI_Mode;

typedef enum {
    SPI_CLOCK_SPEED_1MHz,
    SPI_CLOCK_SPEED_2MHz,
    SPI_CLOCK_SPEED_4MHz,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多SPI时钟速度
    SPI_CLOCK_SPEED_MAX
} SPI_ClockSpeed;

// 初始化SPI接口
void HAL_SPI_Init(SPI_Instance instance, SPI_Mode mode, SPI_ClockSpeed speed);

// SPI发送和接收数据
uint8_t HAL_SPI_TransferByte(SPI_Instance instance, uint8_t data);

// I2C操作
typedef enum {
    I2C_INSTANCE_1,
    I2C_INSTANCE_2,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多I2C实例
    I2C_INSTANCE_MAX
} I2C_Instance;

typedef enum {
    I2C_CLOCK_SPEED_100kHz,
    I2C_CLOCK_SPEED_400kHz,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多I2C时钟速度
    I2C_CLOCK_SPEED_MAX
} I2C_ClockSpeed;

// 初始化I2C接口
void HAL_I2C_Init(I2C_Instance instance, I2C_ClockSpeed speed);

// I2C发送数据
bool HAL_I2C_MasterTransmit(I2C_Instance instance, uint8_t slave_addr, uint8_t *data, uint16_t size, uint32_t timeout_ms);

// I2C接收数据
bool HAL_I2C_MasterReceive(I2C_Instance instance, uint8_t slave_addr, uint8_t *data, uint16_t size, uint32_t timeout_ms);

#endif // HAL_H

hal_gpio.c (HAL层GPIO实现)

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#include "hal.h"

// 示例：假设使用寄存器控制GPIO，需要根据具体的硬件平台进行修改
#define GPIO_PORT_A_BASE  (0x40000000) // 假设GPIO Port A基地址
#define GPIO_PORT_B_BASE  (0x40000010) // 假设GPIO Port B基地址
// ... 可以根据实际硬件扩展更多GPIO端口基地址

typedef struct {
    volatile uint32_t MODER;   // 模式寄存器
    volatile uint32_t OTYPER;  // 输出类型寄存器
    volatile uint32_t OSPEEDR; // 输出速度寄存器
    volatile uint32_t PUPDR;   // 上下拉寄存器
    volatile uint32_t IDR;     // 输入数据寄存器
    volatile uint32_t ODR;     // 输出数据寄存器
    volatile uint32_t BSRR;    // 位设置/复位寄存器
    volatile uint32_t LCKR;    // 配置锁定寄存器
    volatile uint32_t AFR[2];  // 复用功能寄存器
} GPIO_TypeDef;

static GPIO_TypeDef *GPIO_PORT_MAP[] = {
    (GPIO_TypeDef *)GPIO_PORT_A_BASE,
    (GPIO_TypeDef *)GPIO_PORT_B_BASE,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多GPIO端口
};

void HAL_GPIO_Init(GPIO_Pin pin, GPIO_Mode mode) {
    // 示例：假设所有GPIO都在Port A和Port B上
    GPIO_TypeDef *port;
    uint32_t pin_num = (uint32_t)pin;

    if (pin < 16) { // 假设GPIO_PIN_0 - GPIO_PIN_15 映射到 Port A
        port = GPIO_PORT_MAP[0];
    } else {        // 假设 GPIO_PIN_16 及以后映射到 Port B (需要根据实际情况调整)
        port = GPIO_PORT_MAP[1];
        pin_num -= 16; // 调整 pin_num 为在 Port B 内的引脚号
    }

    if (mode == GPIO_MODE_OUTPUT) {
        port->MODER |= (1 << (2 * pin_num)); // 设置为输出模式
        port->MODER &= ~(1 << (2 * pin_num + 1));
    } else { // GPIO_MODE_INPUT
        port->MODER &= ~(3 << (2 * pin_num));  // 设置为输入模式
    }
    // 可以根据需要配置其他 GPIO 寄存器，例如上下拉、输出类型等
}

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_Pin pin, GPIO_Level level) {
    GPIO_TypeDef *port;
    uint32_t pin_num = (uint32_t)pin;

    if (pin < 16) {
        port = GPIO_PORT_MAP[0];
    } else {
        port = GPIO_PORT_MAP[1];
        pin_num -= 16;
    }

    if (level == GPIO_LEVEL_HIGH) {
        port->BSRR = (1 << pin_num); // 设置引脚为高电平
    } else { // GPIO_LEVEL_LOW
        port->BSRR = (1 << (pin_num + 16)); // 复位引脚为低电平
    }
}

GPIO_Level HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_Pin pin) {
    GPIO_TypeDef *port;
    uint32_t pin_num = (uint32_t)pin;

    if (pin < 16) {
        port = GPIO_PORT_MAP[0];
    } else {
        port = GPIO_PORT_MAP[1];
        pin_num -= 16;
    }

    if (port->IDR & (1 << pin_num)) {
        return GPIO_LEVEL_HIGH;
    } else {
        return GPIO_LEVEL_LOW;
    }
}

hal_spi.c (HAL层SPI实现)

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#include "hal.h"

// 示例：假设使用寄存器控制SPI，需要根据具体的硬件平台进行修改
#define SPI1_BASE (0x40013000) // 假设 SPI1 基地址
#define SPI2_BASE (0x40013400) // 假设 SPI2 基地址
// ... 可以根据实际硬件扩展更多SPI实例基地址

typedef struct {
    volatile uint32_t CR1;   // 控制寄存器 1
    volatile uint32_t CR2;   // 控制寄存器 2
    volatile uint32_t SR;    // 状态寄存器
    volatile uint32_t DR;    // 数据寄存器
    volatile uint32_t CRCPR; // CRC 多项式寄存器
    volatile uint32_t RXCRCR; // RX CRC 寄存器
    volatile uint32_t TXCRCR; // TX CRC 寄存器
    volatile uint32_t I2SCFGR;// I2S 配置寄存器
    volatile uint32_t I2SPR;  // I2S 预分频寄存器
} SPI_TypeDef;

static SPI_TypeDef *SPI_INSTANCE_MAP[] = {
    (SPI_TypeDef *)SPI1_BASE,
    (SPI_TypeDef *)SPI2_BASE,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多SPI实例
};

void HAL_SPI_Init(SPI_Instance instance, SPI_Mode mode, SPI_ClockSpeed speed) {
    SPI_TypeDef *spi = SPI_INSTANCE_MAP[instance];

    // 使能 SPI 时钟 (需要根据具体的时钟系统配置)
    // ...

    // 配置 SPI 模式 (Master/Slave)
    if (mode == SPI_MODE_MASTER) {
        spi->CR1 |= (1 << 2); // 设置为 Master 模式
    } else { // SPI_MODE_SLAVE
        spi->CR1 &= ~(1 << 2); // 设置为 Slave 模式
    }

    // 配置 SPI 时钟速度 (需要根据 SPI_ClockSpeed 枚举和具体的时钟系统配置)
    if (speed == SPI_CLOCK_SPEED_1MHz) {
        spi->CR1 |= (7 << 3); // 设置分频系数为最大，降低时钟速度 (示例，实际需要计算)
    } else if (speed == SPI_CLOCK_SPEED_2MHz) {
        spi->CR1 |= (6 << 3); // 设置分频系数 (示例)
    } else if (speed == SPI_CLOCK_SPEED_4MHz) {
        spi->CR1 |= (5 << 3); // 设置分频系数 (示例)
    }
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多时钟速度配置

    // 其他 SPI 配置，例如数据帧格式、时钟极性、时钟相位等 (根据 TEF6686 的 SPI 接口要求配置)
    spi->CR1 &= ~(3 << 0); // CPOL=0, CPHA=0 (示例)
    spi->CR1 &= ~(1 << 7); // MSB first (示例)
    spi->CR1 |= (1 << 8);  // Software slave management enabled (示例，如果使用硬件CS，需要配置 NSS 引脚)
    spi->CR1 |= (1 << 9);  // Internal slave select enabled (示例，如果使用硬件CS，需要配置 NSS 引脚)

    // 使能 SPI
    spi->CR1 |= (1 << 6); // 使能 SPI
}

uint8_t HAL_SPI_TransferByte(SPI_Instance instance, uint8_t data) {
    SPI_TypeDef *spi = SPI_INSTANCE_MAP[instance];

    // 等待发送缓冲区为空
    while (!(spi->SR & (1 << 1))) ; // TXE flag

    // 发送数据
    spi->DR = data;

    // 等待接收缓冲区非空
    while (!(spi->SR & (1 << 0))) ; // RXNE flag

    // 读取接收到的数据
    return (uint8_t)spi->DR;
}

hal_i2c.c (HAL层I2C实现)

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#include "hal.h"

// 示例：假设使用寄存器控制I2C，需要根据具体的硬件平台进行修改
#define I2C1_BASE (0x40005400) // 假设 I2C1 基地址
#define I2C2_BASE (0x40005800) // 假设 I2C2 基地址
// ... 可以根据实际硬件扩展更多I2C实例基地址

typedef struct {
    volatile uint32_t CR1;     // 控制寄存器 1
    volatile uint32_t CR2;     // 控制寄存器 2
    volatile uint32_t OAR1;    // 设备地址寄存器 1
    volatile uint32_t OAR2;    // 设备地址寄存器 2
    volatile uint32_t DR;      // 数据寄存器
    volatile uint32_t SR1;     // 状态寄存器 1
    volatile uint32_t SR2;     // 状态寄存器 2
    volatile uint32_t CCR;     // 时钟控制寄存器
    volatile uint32_t TRISE;   // 上升沿时间寄存器
    volatile uint32_t FLTR;    // 滤波器寄存器
    volatile uint32_t DR_RX;   // 数据寄存器 (只读 - 接收) -  (部分硬件架构可能需要区分 RX/TX DR)
    volatile uint32_t DR_TX;   // 数据寄存器 (只写 - 发送) -  (部分硬件架构可能需要区分 RX/TX DR)
} I2C_TypeDef;

static I2C_TypeDef *I2C_INSTANCE_MAP[] = {
    (I2C_TypeDef *)I2C1_BASE,
    (I2C_TypeDef *)I2C2_BASE,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多I2C实例
};

void HAL_I2C_Init(I2C_Instance instance, I2C_ClockSpeed speed) {
    I2C_TypeDef *i2c = I2C_INSTANCE_MAP[instance];

    // 使能 I2C 时钟 (需要根据具体的时钟系统配置)
    // ...

    // 配置 I2C 时钟速度 (需要根据 I2C_ClockSpeed 枚举和具体的时钟系统配置)
    if (speed == I2C_CLOCK_SPEED_100kHz) {
        i2c->CCR = 60; // 示例值，需要根据时钟计算 (for 100kHz at 8MHz PCLK)
        i2c->TRISE = 9;  // 示例值，需要根据时钟计算 (for 100kHz at 8MHz PCLK)
    } else if (speed == I2C_CLOCK_SPEED_400kHz) {
        i2c->CCR = 15; // 示例值，需要根据时钟计算 (for 400kHz at 8MHz PCLK)
        i2c->TRISE = 3;  // 示例值，需要根据时钟计算 (for 400kHz at 8MHz PCLK)
    }
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多时钟速度配置

    // 使能 I2C
    i2c->CR1 |= (1 << 0); // PE bit (Peripheral enable)
}

bool HAL_I2C_MasterTransmit(I2C_Instance instance, uint8_t slave_addr, uint8_t *data, uint16_t size, uint32_t timeout_ms) {
    I2C_TypeDef *i2c = I2C_INSTANCE_MAP[instance];
    uint32_t timeout = timeout_ms;
    uint16_t i = 0;

    // 发送起始信号 (START)
    i2c->CR1 |= (1 << 8); // START bit

    // 等待起始信号发送完成 (SB flag)
    while (!(i2c->SR1 & (1 << 0))) { // SB bit
        if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
    }

    // 发送设备地址 (7-bit address + Write bit)
    i2c->DR_TX = (slave_addr << 1) | 0x00; // Write bit is 0

    // 等待地址发送完成 (ADDR flag)
    timeout = timeout_ms;
    while (!(i2c->SR1 & (1 << 1))) { // ADDR bit
        if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
    }

    // 清除 ADDR flag (读取 SR1 和 SR2)
    volatile uint16_t dummy_read = i2c->SR1 | i2c->SR2;
    (void)dummy_read; // 避免编译器警告

    // 发送数据
    for (i = 0; i < size; i++) {
        i2c->DR_TX = data[i];

        // 等待数据发送完成 (TxE flag)
        timeout = timeout_ms;
        while (!(i2c->SR1 & (1 << 7))) { // TxE bit
            if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
        }
    }

    // 发送停止信号 (STOP)
    i2c->CR1 |= (1 << 9); // STOP bit

    return true;
}

bool HAL_I2C_MasterReceive(I2C_Instance instance, uint8_t slave_addr, uint8_t *data, uint16_t size, uint32_t timeout_ms) {
    I2C_TypeDef *i2c = I2C_INSTANCE_MAP[instance];
    uint32_t timeout = timeout_ms;
    uint16_t i = 0;

    // 发送起始信号 (START)
    i2c->CR1 |= (1 << 8); // START bit

    // 等待起始信号发送完成 (SB flag)
    while (!(i2c->SR1 & (1 << 0))) { // SB bit
        if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
    }

    // 发送设备地址 (7-bit address + Read bit)
    i2c->DR_TX = (slave_addr << 1) | 0x01; // Read bit is 1

    // 等待地址发送完成 (ADDR flag)
    timeout = timeout_ms;
    while (!(i2c->SR1 & (1 << 1))) { // ADDR bit
        if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
    }

    // 清除 ADDR flag (读取 SR1 和 SR2)
    volatile uint16_t dummy_read = i2c->SR1 | i2c->SR2;
    (void)dummy_read; // 避免编译器警告

    // 接收数据
    for (i = 0; i < size; i++) {
        if (i == size - 1) {
            // 最后一个字节，发送 NACK (No Acknowledge)
            i2c->CR1 &= ~(1 << 10); // ACK bit = 0 (NACK)
        } else {
            // 非最后一个字节，发送 ACK (Acknowledge)
            i2c->CR1 |= (1 << 10); // ACK bit = 1 (ACK)
        }

        // 启动接收 (设置 PE bit，如果需要)
        // (通常在地址发送成功后，硬件会自动开始接收，无需显式启动)

        // 等待数据接收完成 (RxNE flag)
        timeout = timeout_ms;
        while (!(i2c->SR1 & (1 << 6))) { // RxNE bit
            if (--timeout == 0) return false; // 超时处理
        }

        data[i] = (uint8_t)i2c->DR_RX;
    }

    // 发送停止信号 (STOP)
    i2c->CR1 |= (1 << 9); // STOP bit

    return true;
}

2.2 驱动层 (Driver Layer)

驱动层负责驱动具体的硬件设备，例如TEF6686、显示屏、按键、编码器等。

driver_tef6686.h (TEF6686驱动头文件)

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#ifndef DRIVER_TEF6686_H
#define DRIVER_TEF6686_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "hal.h"

// TEF6686 设备地址 (I2C)
#define TEF6686_I2C_ADDR (0x60) // 示例地址，需要查阅TEF6686数据手册确认

// TEF6686 初始化
bool TEF6686_Init(I2C_Instance i2c_instance);

// 设置频率 (单位 kHz)
bool TEF6686_SetFrequency(I2C_Instance i2c_instance, uint32_t frequency_kHz);

// 获取当前频率 (单位 kHz)
uint32_t TEF6686_GetFrequency(I2C_Instance i2c_instance);

// 搜台 (自动搜台)
bool TEF6686_StartScan(I2C_Instance i2c_instance);

// 停止搜台
bool TEF6686_StopScan(I2C_Instance i2c_instance);

// 获取信号强度 (RSSI)
int16_t TEF6686_GetRSSI(I2C_Instance i2c_instance);

// 设置音量 (0-100)
bool TEF6686_SetVolume(I2C_Instance i2c_instance, uint8_t volume);

// 获取音量 (0-100)
uint8_t TEF6686_GetVolume(I2C_Instance i2c_instance);

// ... 可以根据 TEF6686 的功能扩展更多驱动接口，例如 RDS 功能、静音控制、音频模式设置等

#endif // DRIVER_TEF6686_H

driver_tef6686.c (TEF6686驱动实现)

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#include "driver_tef6686.h"
#include "string.h" // for memcpy

// TEF6686 寄存器地址 (部分示例，需要查阅TEF6686数据手册)
#define TEF6686_REG_SYSTEM_CONFIG      (0x01)
#define TEF6686_REG_FREQUENCY_SET_LSB  (0x02)
#define TEF6686_REG_FREQUENCY_SET_MSB  (0x03)
#define TEF6686_REG_RSSI_LSB           (0x0A)
#define TEF6686_REG_RSSI_MSB           (0x0B)
#define TEF6686_REG_AUDIO_VOLUME       (0x10)
// ... 可以根据需要扩展更多寄存器地址

// TEF6686 初始化
bool TEF6686_Init(I2C_Instance i2c_instance) {
    // 初始化 TEF6686 芯片
    // 可以写入一些初始配置，例如系统配置寄存器等
    uint8_t init_config[] = {TEF6686_REG_SYSTEM_CONFIG, 0x00}; // 示例配置，需要查阅数据手册
    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, init_config, sizeof(init_config), 100)) {
        return false;
    }
    // ... 可以添加更多初始化配置

    return true;
}

// 设置频率 (单位 kHz)
bool TEF6686_SetFrequency(I2C_Instance i2c_instance, uint32_t frequency_kHz) {
    // 将频率转换为 TEF6686 寄存器格式 (需要查阅数据手册)
    uint32_t frequency_reg_value = frequency_kHz * 10; // 假设频率单位是 10Hz (示例，需要查阅数据手册)
    uint8_t frequency_data[3];
    frequency_data[0] = TEF6686_REG_FREQUENCY_SET_LSB;
    frequency_data[1] = (frequency_reg_value >> 8) & 0xFF; // MSB
    frequency_data[2] = frequency_reg_value & 0xFF;        // LSB

    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, frequency_data, sizeof(frequency_data), 100)) {
        return false;
    }
    return true;
}

// 获取当前频率 (单位 kHz)
uint32_t TEF6686_GetFrequency(I2C_Instance i2c_instance) {
    uint8_t frequency_reg_data[2];
    uint8_t read_cmd = TEF6686_REG_FREQUENCY_SET_LSB;

    // 发送读取频率寄存器的命令
    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, &read_cmd, 1, 100)) {
        return 0; // 返回 0 表示读取失败
    }

    // 接收频率数据
    if (!HAL_I2C_MasterReceive(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, frequency_reg_data, sizeof(frequency_reg_data), 100)) {
        return 0; // 返回 0 表示读取失败
    }

    // 将寄存器值转换为频率 (单位 kHz)
    uint32_t frequency_reg_value = ((uint32_t)frequency_reg_data[0] << 8) | frequency_reg_data[1];
    uint32_t frequency_kHz = frequency_reg_value / 10; // 假设频率单位是 10Hz (示例，需要查阅数据手册)
    return frequency_kHz;
}

// 搜台 (自动搜台) -  需要查阅 TEF6686 数据手册，了解搜台命令和寄存器设置
bool TEF6686_StartScan(I2C_Instance i2c_instance) {
    // ... 实现搜台功能，例如发送搜台命令，设置搜台参数等
    // ... 需要查阅 TEF6686 数据手册，了解具体的搜台流程和寄存器操作
    // ... 这里仅为示例，实际代码需要根据 TEF6686 数据手册实现
    return true; // 示例，实际需要根据搜台结果返回 true/false
}

// 停止搜台
bool TEF6686_StopScan(I2C_Instance i2c_instance) {
    // ... 实现停止搜台功能，例如发送停止搜台命令
    // ... 需要查阅 TEF6686 数据手册
    return true; // 示例
}

// 获取信号强度 (RSSI)
int16_t TEF6686_GetRSSI(I2C_Instance i2c_instance) {
    uint8_t rssi_reg_data[2];
    uint8_t read_cmd = TEF6686_REG_RSSI_LSB;

    // 发送读取 RSSI 寄存器的命令
    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, &read_cmd, 1, 100)) {
        return -999; // 返回 -999 表示读取失败
    }

    // 接收 RSSI 数据
    if (!HAL_I2C_MasterReceive(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, rssi_reg_data, sizeof(rssi_reg_data), 100)) {
        return -999; // 返回 -999 表示读取失败
    }

    // 将寄存器值转换为 RSSI 值 (需要查阅数据手册，了解 RSSI 寄存器格式和单位)
    int16_t rssi_value = ((int16_t)rssi_reg_data[0] << 8) | rssi_reg_data[1];
    // ... 可能需要根据数据手册进行单位转换和偏移调整
    return rssi_value; // 示例，实际需要根据 TEF6686 数据手册进行转换
}

// 设置音量 (0-100)
bool TEF6686_SetVolume(I2C_Instance i2c_instance, uint8_t volume) {
    // 将音量值转换为 TEF6686 寄存器格式 (需要查阅数据手册，了解音量寄存器范围)
    uint8_t volume_reg_value = (volume * 255) / 100; // 假设音量寄存器范围是 0-255，线性映射 (示例，需要查阅数据手册)
    uint8_t volume_data[2];
    volume_data[0] = TEF6686_REG_AUDIO_VOLUME;
    volume_data[1] = volume_reg_value;

    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, volume_data, sizeof(volume_data), 100)) {
        return false;
    }
    return true;
}

// 获取音量 (0-100)
uint8_t TEF6686_GetVolume(I2C_Instance i2c_instance) {
    uint8_t volume_reg_data[1];
    uint8_t read_cmd = TEF6686_REG_AUDIO_VOLUME;

    // 发送读取音量寄存器的命令
    if (!HAL_I2C_MasterTransmit(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, &read_cmd, 1, 100)) {
        return 0; // 返回 0 表示读取失败
    }

    // 接收音量数据
    if (!HAL_I2C_MasterReceive(i2c_instance, TEF6686_I2C_ADDR, volume_reg_data, sizeof(volume_reg_data), 100)) {
        return 0; // 返回 0 表示读取失败
    }

    // 将寄存器值转换为音量 (0-100)
    uint8_t volume_reg_value = volume_reg_data[0];
    uint8_t volume_percentage = (volume_reg_value * 100) / 255; // 假设音量寄存器范围是 0-255，线性反向映射 (示例，需要查阅数据手册)
    return volume_percentage;
}

driver_display.h (显示屏驱动头文件)

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#ifndef DRIVER_DISPLAY_H
#define DRIVER_DISPLAY_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 显示屏初始化
bool Display_Init();

// 清屏
bool Display_Clear();

// 显示字符
bool Display_DrawChar(uint16_t x, uint16_t y, char ch);

// 显示字符串
bool Display_DrawString(uint16_t x, uint16_t y, const char *str);

// 显示数字
bool Display_DrawNumber(uint16_t x, uint16_t y, uint32_t number);

// 设置显示颜色 (如果显示屏支持颜色)
// bool Display_SetColor(uint16_t color);

// ... 可以根据具体的显示屏类型和功能扩展更多驱动接口，例如画线、画圆、显示图片等

#endif // DRIVER_DISPLAY_H

driver_display.c (显示屏驱动实现) - 需要根据具体的显示屏类型和驱动方式进行实现，例如SPI/I2C接口的LCD/OLED

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#include "driver_display.h"
#include "hal.h" // 如果显示屏驱动需要使用 HAL 层接口，例如 SPI/I2C

// 假设使用 SPI 接口的 LCD 显示屏，并使用 GPIO 控制片选信号 (CS) 和数据/命令选择信号 (DC)
#define LCD_SPI_INSTANCE SPI_INSTANCE_1 // 假设 LCD 使用 SPI1
#define LCD_CS_PIN       GPIO_PIN_0      // 假设 LCD CS 引脚连接到 GPIO_PIN_0
#define LCD_DC_PIN       GPIO_PIN_1      // 假设 LCD DC 引脚连接到 GPIO_PIN_1

// ... 定义 LCD 驱动需要的命令和初始化序列 (需要查阅 LCD 数据手册)
#define LCD_CMD_RESET      (0x01)
#define LCD_CMD_SLEEP_OUT  (0x11)
#define LCD_CMD_DISPLAY_ON (0x29)
// ...

// ... 定义字体数据 (例如 ASCII 8x16 字体)
// ... 可以将字体数据存储在数组中

// 初始化显示屏
bool Display_Init() {
    // 初始化 SPI 接口
    HAL_SPI_Init(LCD_SPI_INSTANCE, SPI_MODE_MASTER, SPI_CLOCK_SPEED_4MHz); // 示例时钟速度

    // 初始化 GPIO 引脚 (CS, DC)
    HAL_GPIO_Init(LCD_CS_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
    HAL_GPIO_Init(LCD_DC_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);

    // LCD 复位 (如果需要)
    // HAL_GPIO_WritePin(LCD_RESET_PIN, GPIO_LEVEL_LOW);
    // HAL_Delay(10); // 延时
    // HAL_GPIO_WritePin(LCD_RESET_PIN, GPIO_LEVEL_HIGH);
    // HAL_Delay(10);

    // 发送 LCD 初始化命令序列 (需要查阅 LCD 数据手册)
    LCD_SendCommand(LCD_CMD_RESET);
    // HAL_Delay(10);
    LCD_SendCommand(LCD_CMD_SLEEP_OUT);
    // HAL_Delay(120);
    LCD_SendCommand(LCD_CMD_DISPLAY_ON);
    // HAL_Delay(50);

    Display_Clear(); // 清屏

    return true;
}

// 清屏
bool Display_Clear() {
    // 发送清屏命令或填充背景色
    // ... 需要根据具体的 LCD 驱动方式实现
    // 示例：填充黑色
    for (uint16_t y = 0; y < LCD_HEIGHT; y++) { // LCD_HEIGHT 是 LCD 高度，需要定义
        for (uint16_t x = 0; x < LCD_WIDTH; x++) { // LCD_WIDTH 是 LCD 宽度，需要定义
            Display_DrawPixel(x, y, 0x0000); // 0x0000 是黑色，假设 16位颜色格式
        }
    }
    return true;
}

// 显示字符
bool Display_DrawChar(uint16_t x, uint16_t y, char ch) {
    // 根据字符的 ASCII 码，从字体数据中获取字模
    // ... 根据字体数据和 LCD 驱动方式，将字模数据写入 LCD 显存
    // 示例：使用 8x16 字体
    if (ch < 32 || ch > 126) ch = '?'; // 处理不可显示字符
    uint8_t char_index = ch - 32;
    const uint8_t *font_data = &font_8x16[char_index * 16]; // 假设 font_8x16 是字体数据数组

    for (uint8_t row = 0; row < 16; row++) {
        for (uint8_t col = 0; col < 8; col++) {
            if (font_data[row] & (1 << (7 - col))) {
                Display_DrawPixel(x + col, y + row, 0xFFFF); // 0xFFFF 是白色，假设 16位颜色格式
            } else {
                Display_DrawPixel(x + col, y + row, 0x0000); // 0x0000 是黑色
            }
        }
    }
    return true;
}

// 显示字符串
bool Display_DrawString(uint16_t x, uint16_t y, const char *str) {
    uint16_t current_x = x;
    while (*str) {
        Display_DrawChar(current_x, y, *str);
        current_x += 8; // 假设字符宽度是 8 像素
        str++;
    }
    return true;
}

// 显示数字
bool Display_DrawNumber(uint16_t x, uint16_t y, uint32_t number) {
    char num_str[11]; // 足够存储 32 位无符号整数
    sprintf(num_str, "%lu", number); // 将数字转换为字符串
    Display_DrawString(x, y, num_str);
    return true;
}

// ... 其他 LCD 驱动函数 (例如 LCD_SendCommand, LCD_SendData, Display_DrawPixel 等)，需要根据具体的 LCD 驱动方式实现

// 内部函数：发送 LCD 命令
static void LCD_SendCommand(uint8_t cmd) {
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PIN, GPIO_LEVEL_LOW);  // 片选使能
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PIN, GPIO_LEVEL_LOW);  // 命令模式
    HAL_SPI_TransferByte(LCD_SPI_INSTANCE, cmd);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PIN, GPIO_LEVEL_HIGH); // 片选失能
}

// 内部函数：发送 LCD 数据
static void LCD_SendData(uint8_t data) {
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PIN, GPIO_LEVEL_LOW);  // 片选使能
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PIN, GPIO_LEVEL_HIGH); // 数据模式
    HAL_SPI_TransferByte(LCD_SPI_INSTANCE, data);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PIN, GPIO_LEVEL_HIGH); // 片选失能
}

// 内部函数：画点
static void Display_DrawPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color) {
    // ... 设置 LCD 显存的像素点颜色
    // ... 需要根据具体的 LCD 驱动方式和显存地址映射方式实现
    // 示例：假设使用行列地址设置和 16 位颜色格式
    LCD_SetCursor(x, y); // 设置光标位置 (需要实现 LCD_SetCursor 函数)
    LCD_SendData((color >> 8) & 0xFF); // 发送高字节
    LCD_SendData(color & 0xFF);        // 发送低字节
}

// 内部函数：设置光标位置 (需要根据具体的 LCD 驱动方式实现)
static void LCD_SetCursor(uint16_t x, uint16_t y) {
    // ... 发送命令设置 LCD 的行列地址
    // ... 需要查阅 LCD 数据手册，了解地址设置命令和格式
    // 示例：假设使用列地址设置命令和行地址设置命令
    LCD_SendCommand(LCD_CMD_SET_COLUMN_ADDRESS); // 假设是设置列地址命令
    LCD_SendData(x >> 8);                       // 列地址高字节
    LCD_SendData(x & 0xFF);                      // 列地址低字节
    LCD_SendCommand(LCD_CMD_SET_ROW_ADDRESS);    // 假设是设置行地址命令
    LCD_SendData(y >> 8);                       // 行地址高字节
    LCD_SendData(y & 0xFF);                      // 行地址低字节
}

driver_input.h (输入设备驱动头文件 - 按键和编码器)

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#ifndef DRIVER_INPUT_H
#define DRIVER_INPUT_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 按键事件类型
typedef enum {
    BUTTON_EVENT_NONE,
    BUTTON_EVENT_PRESS,
    BUTTON_EVENT_RELEASE,
    BUTTON_EVENT_LONG_PRESS,
    BUTTON_EVENT_DOUBLE_CLICK
} ButtonEvent;

// 按键定义
typedef enum {
    BUTTON_1,
    BUTTON_2,
    BUTTON_3,
    BUTTON_4,
    BUTTON_5,
    // ... 可以根据实际硬件扩展更多按键
    BUTTON_MAX
} ButtonID;

// 编码器事件类型
typedef enum {
    ENCODER_EVENT_NONE,
    ENCODER_EVENT_CW,      // 顺时针旋转
    ENCODER_EVENT_CCW,     // 逆时针旋转
    ENCODER_EVENT_PUSH,    // 按下
    ENCODER_EVENT_RELEASE  // 释放
} EncoderEvent;

// 初始化输入设备 (按键和编码器)
bool Input_Init();

// 获取按键事件
ButtonEvent Input_GetButtonEvent(ButtonID button_id);

// 获取编码器事件
EncoderEvent Input_GetEncoderEvent();

// 获取编码器相对位置变化 (例如，用于音量调节或频率微调)
int16_t Input_GetEncoderDelta();

// ... 可以根据实际硬件和需求扩展更多输入驱动接口

#endif // DRIVER_INPUT_H

driver_input.c (输入设备驱动实现 - 按键和编码器)

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#include "driver_input.h"
#include "hal.h"
#include "stdio.h" // for printf (调试用)

// 按键引脚定义 (示例，需要根据实际硬件连接修改)
#define BUTTON_1_PIN GPIO_PIN_2
#define BUTTON_2_PIN GPIO_PIN_3
#define BUTTON_3_PIN GPIO_PIN_4
#define BUTTON_4_PIN GPIO_PIN_5
#define BUTTON_5_PIN GPIO_PIN_6
// ...

// 编码器引脚定义 (示例，需要根据实际硬件连接修改)
#define ENCODER_A_PIN GPIO_PIN_7
#define ENCODER_B_PIN GPIO_PIN_8
#define ENCODER_SW_PIN GPIO_PIN_9 // 编码器开关 (按下)

// 按键状态
static bool button_state[BUTTON_MAX] = {false}; // false: 释放, true: 按下
static uint32_t button_press_time[BUTTON_MAX] = {0}; // 按下时间戳 (用于长按检测)
static uint32_t button_last_release_time[BUTTON_MAX] = {0}; // 上次释放时间戳 (用于双击检测)

// 编码器状态
static int16_t encoder_delta = 0; // 编码器相对位置变化
static GPIO_Level encoder_last_state_A = GPIO_LEVEL_HIGH; // 上次编码器 A 相电平

// 输入初始化
bool Input_Init() {
    // 初始化按键引脚为输入模式，并启用上拉/下拉电阻 (根据实际硬件配置)
    HAL_GPIO_Init(BUTTON_1_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(BUTTON_2_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(BUTTON_3_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(BUTTON_4_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(BUTTON_5_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    // ...

    // 初始化编码器引脚为输入模式，并启用上拉/下拉电阻 (根据实际硬件配置)
    HAL_GPIO_Init(ENCODER_A_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(ENCODER_B_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    HAL_GPIO_Init(ENCODER_SW_PIN, GPIO_MODE_INPUT);

    return true;
}

// 获取按键事件
ButtonEvent Input_GetButtonEvent(ButtonID button_id) {
    GPIO_Pin pin;
    switch (button_id) {
        case BUTTON_1: pin = BUTTON_1_PIN; break;
        case BUTTON_2: pin = BUTTON_2_PIN; break;
        case BUTTON_3: pin = BUTTON_3_PIN; break;
        case BUTTON_4: pin = BUTTON_4_PIN; break;
        case BUTTON_5: pin = BUTTON_5_PIN; break;
        default: return BUTTON_EVENT_NONE;
    }

    GPIO_Level current_level = HAL_GPIO_ReadPin(pin);
    ButtonEvent event = BUTTON_EVENT_NONE;

    if (current_level == GPIO_LEVEL_LOW) { // 假设按键按下时为低电平
        if (!button_state[button_id]) { // 首次检测到按下
            button_state[button_id] = true;
            button_press_time[button_id] = HAL_GetTick(); // 记录按下时间
            event = BUTTON_EVENT_PRESS;
            printf("Button %d PRESS\n", button_id); // 调试信息
        } else { // 按下状态持续
            if (HAL_GetTick() - button_press_time[button_id] >= 1000) { // 长按检测 (1秒)
                event = BUTTON_EVENT_LONG_PRESS;
                printf("Button %d LONG PRESS\n", button_id); // 调试信息
                button_press_time[button_id] = HAL_GetTick(); // 避免重复触发长按事件
            }
        }
    } else { // GPIO_LEVEL_HIGH (按键释放)
        if (button_state[button_id]) { // 之前是按下状态
            button_state[button_id] = false;
            event = BUTTON_EVENT_RELEASE;
            printf("Button %d RELEASE\n", button_id); // 调试信息

            if (HAL_GetTick() - button_last_release_time[button_id] <= 200) { // 双击检测 (200ms)
                event = BUTTON_EVENT_DOUBLE_CLICK;
                printf("Button %d DOUBLE CLICK\n", button_id); // 调试信息
            }
            button_last_release_time[button_id] = HAL_GetTick(); // 记录释放时间
        }
    }

    return event;
}

// 获取编码器事件
EncoderEvent Input_GetEncoderEvent() {
    GPIO_Level current_state_A = HAL_GPIO_ReadPin(ENCODER_A_PIN);
    GPIO_Level current_state_B = HAL_GPIO_ReadPin(ENCODER_B_PIN);
    GPIO_Level current_state_SW = HAL_GPIO_ReadPin(ENCODER_SW_PIN);
    EncoderEvent event = ENCODER_EVENT_NONE;

    // 编码器旋转检测
    if (current_state_A != encoder_last_state_A) {
        if (current_state_A == GPIO_LEVEL_LOW) { // A 相下降沿
            if (current_state_B == GPIO_LEVEL_LOW) {
                encoder_delta++; // 顺时针
                event = ENCODER_EVENT_CW;
                printf("Encoder CW\n"); // 调试信息
            } else {
                encoder_delta--; // 逆时针
                event = ENCODER_EVENT_CCW;
                printf("Encoder CCW\n"); // 调试信息
            }
        }
        encoder_last_state_A = current_state_A;
    }

    // 编码器开关检测 (按下/释放)
    static bool encoder_sw_pressed = false;
    if (current_state_SW == GPIO_LEVEL_LOW) { // 假设编码器开关按下时为低电平
        if (!encoder_sw_pressed) {
            encoder_sw_pressed = true;
            event = ENCODER_EVENT_PUSH;
            printf("Encoder PUSH\n"); // 调试信息
        }
    } else { // GPIO_LEVEL_HIGH (编码器开关释放)
        if (encoder_sw_pressed) {
            encoder_sw_pressed = false;
            event = ENCODER_EVENT_RELEASE;
            printf("Encoder RELEASE\n"); // 调试信息
        }
    }

    return event;
}

// 获取编码器相对位置变化
int16_t Input_GetEncoderDelta() {
    int16_t delta = encoder_delta;
    encoder_delta = 0; // 清零计数器
    return delta;
}

2.3 服务层 (Service Layer)

服务层实现系统的核心业务逻辑，例如收音机功能服务、显示服务、音频服务、输入服务等。

service_radio.h (收音机功能服务头文件)

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#ifndef SERVICE_RADIO_H
#define SERVICE_RADIO_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 电台信息结构体
typedef struct {
    uint32_t frequency_kHz; // 电台频率 (kHz)
    char name[32];         // 电台名称 (RDS PS 或自定义名称)
    // ... 可以扩展更多电台信息，例如电台类型、信号强度等
} RadioStationInfo;

#define MAX_STATION_PRESETS 10 // 最大预设电台数量

// 初始化收音机服务
bool RadioService_Init();

// 设置频率
bool RadioService_SetFrequency(uint32_t frequency_kHz);

// 获取当前频率
uint32_t RadioService_GetFrequency();

// 向上微调频率
bool RadioService_FrequencyTuneUp();

// 向下微调频率
bool RadioService_FrequencyTuneDown();

// 自动搜台 (向上搜台)
bool RadioService_StartScanUp();

// 自动搜台 (向下搜台)
bool RadioService_StartScanDown();

// 停止搜台
bool RadioService_StopScan();

// 获取信号强度 (RSSI)
int16_t RadioService_GetRSSI();

// 设置音量
bool RadioService_SetVolume(uint8_t volume);

// 获取音量
uint8_t RadioService_GetVolume();

// 保存当前电台到预设电台列表
bool RadioService_SavePresetStation(uint8_t preset_index);

// 加载预设电台
bool RadioService_LoadPresetStation(uint8_t preset_index);

// 获取预设电台信息
bool RadioService_GetPresetStationInfo(uint8_t preset_index, RadioStationInfo *station_info);

// ... 可以扩展更多收音机服务接口，例如 RDS 功能处理、电台列表管理等

#endif // SERVICE_RADIO_H

service_radio.c (收音机功能服务实现)

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#include "service_radio.h"
#include "driver_tef6686.h"
#include "string.h" // for strcpy, memcpy

#define FREQUENCY_STEP_KHZ 100 // 频率步进 (kHz)
#define MIN_FREQUENCY_KHZ  87500 // FM 频段下限 (kHz)
#define MAX_FREQUENCY_KHZ 108000 // FM 频段上限 (kHz)

static uint32_t current_frequency_kHz = 87500; // 默认起始频率
static uint8_t current_volume = 50; // 默认音量

static RadioStationInfo preset_stations[MAX_STATION_PRESETS]; // 预设电台列表

// 初始化收音机服务
bool RadioService_Init() {
    // 初始化 TEF6686 驱动
    if (!TEF6686_Init(I2C_INSTANCE_1)) {
        return false;
    }

    // 设置初始频率和音量
    RadioService_SetFrequency(current_frequency_kHz);
    RadioService_SetVolume(current_volume);

    // 初始化预设电台列表 (例如，从 Flash 或 EEPROM 加载)
    memset(preset_stations, 0, sizeof(preset_stations)); // 初始化为 0

    return true;
}

// 设置频率
bool RadioService_SetFrequency(uint32_t frequency_kHz) {
    if (frequency_kHz < MIN_FREQUENCY_KHZ || frequency_kHz > MAX_FREQUENCY_KHZ) {
        return false; // 频率超出范围
    }
    current_frequency_kHz = frequency_kHz;
    return TEF6686_SetFrequency(I2C_INSTANCE_1, current_frequency_kHz);
}

// 获取当前频率
uint32_t RadioService_GetFrequency() {
    return current_frequency_kHz;
}

// 向上微调频率
bool RadioService_FrequencyTuneUp() {
    uint32_t new_frequency = current_frequency_kHz + FREQUENCY_STEP_KHZ;
    if (new_frequency > MAX_FREQUENCY_KHZ) {
        new_frequency = MIN_FREQUENCY_KHZ; // 循环到频段下限
    }
    return RadioService_SetFrequency(new_frequency);
}

// 向下微调频率
bool RadioService_FrequencyTuneDown() {
    uint32_t new_frequency = current_frequency_kHz - FREQUENCY_STEP_KHZ;
    if (new_frequency < MIN_FREQUENCY_KHZ) {
        new_frequency = MAX_FREQUENCY_KHZ; // 循环到频段上限
    }
    return RadioService_SetFrequency(new_frequency);
}

// 自动搜台 (向上搜台)
bool RadioService_StartScanUp() {
    // ... 实现向上搜台逻辑，例如调用 TEF6686_StartScan，并在搜台过程中更新频率和电台信息
    // ... 可以使用状态机来管理搜台状态
    return TEF6686_StartScan(I2C_INSTANCE_1); // 示例，实际需要完善搜台逻辑
}

// 自动搜台 (向下搜台)
bool RadioService_StartScanDown() {
    // ... 实现向下搜台逻辑
    return TEF6686_StartScan(I2C_INSTANCE_1); // 示例，实际需要完善搜台逻辑
}

// 停止搜台
bool RadioService_StopScan() {
    return TEF6686_StopScan(I2C_INSTANCE_1);
}

// 获取信号强度 (RSSI)
int16_t RadioService_GetRSSI() {
    return TEF6686_GetRSSI(I2C_INSTANCE_1);
}

// 设置音量
bool RadioService_SetVolume(uint8_t volume) {
    if (volume > 100) volume = 100;
    current_volume = volume;
    return TEF6686_SetVolume(I2C_INSTANCE_1, current_volume);
}

// 获取音量
uint8_t RadioService_GetVolume() {
    return current_volume;
}

// 保存当前电台到预设电台列表
bool RadioService_SavePresetStation(uint8_t preset_index) {
    if (preset_index >= MAX_STATION_PRESETS) {
        return false; // 预设电台索引超出范围
    }
    preset_stations[preset_index].frequency_kHz = current_frequency_kHz;
    // ... 可以获取 RDS PS 信息并保存到 preset_stations[preset_index].name
    sprintf(preset_stations[preset_index].name, "Station %d", preset_index + 1); // 示例名称
    // ... 可以将预设电台列表保存到 Flash 或 EEPROM 中，实现掉电保存

    return true;
}

// 加载预设电台
bool RadioService_LoadPresetStation(uint8_t preset_index) {
    if (preset_index >= MAX_STATION_PRESETS) {
        return false; // 预设电台索引超出范围
    }
    if (preset_stations[preset_index].frequency_kHz == 0) { // 假设频率为 0 表示该预设电台未保存
        return false; // 预设电台为空
    }
    return RadioService_SetFrequency(preset_stations[preset_index].frequency_kHz);
}

// 获取预设电台信息
bool RadioService_GetPresetStationInfo(uint8_t preset_index, RadioStationInfo *station_info) {
    if (preset_index >= MAX_STATION_PRESETS) {
        return false; // 预设电台索引超出范围
    }
    memcpy(station_info, &preset_stations[preset_index], sizeof(RadioStationInfo));
    return true;
}

(后续服务层模块，例如 service_display.h/c, service_audio.h/c, service_input.h/c 以及 应用层 app_main.c 的代码实现，为了达到3000行字数要求， 需要继续详细编写，包括显示服务、音频服务、输入服务以及应用层主程序的代码，并且需要加入错误处理、状态管理、用户界面逻辑等更完善的功能和细节。由于篇幅限制，这里只提供架构和部分代码示例，完整的3000行代码需要更详细的展开各个模块的实现。)

3. 项目中采用的各种技术和方法

  • 分层模块化架构： 如上所述，提高代码可读性、可维护性、可复用性、可扩展性，方便团队协作和测试。
  • C语言编程： 高效、灵活、移植性好，适合嵌入式系统开发。
  • HAL硬件抽象层： 隔离硬件差异，提高代码可移植性。
  • 驱动层： 封装硬件设备操作，提供高层次API。
  • 服务层： 实现核心业务逻辑，提供功能服务。
  • 事件驱动编程： 通过事件 (例如按键事件、编码器事件) 驱动程序执行，提高系统响应性和效率。
  • 有限状态机 (FSM)： 可以使用状态机来管理系统的不同状态，例如收音机的工作模式 (调频模式、搜台模式、预设电台模式等)，以及用户界面状态。
  • 配置管理： 可以使用配置文件或结构体来管理系统的配置参数，例如频率步进、音量范围、预设电台数量等。
  • 错误处理和异常处理： 在代码中加入错误检查和处理机制，提高系统的健壮性。
  • 代码注释和文档： 编写清晰的代码注释和文档，方便代码理解和维护。
  • 版本控制系统 (例如 Git)： 使用版本控制系统管理代码，方便团队协作和代码版本管理。
  • 测试和验证： 进行单元测试、集成测试和系统测试，确保系统的功能和性能符合需求。
  • 调试工具： 使用调试器 (例如 JTAG 调试器、串口调试) 进行代码调试和问题定位。
  • 性能优化： 在开发过程中关注代码的性能，进行必要的性能优化，例如减少不必要的计算、优化内存使用等。

4. 嵌入式系统开发流程

一个完整的嵌入式系统开发流程通常包括以下几个阶段：

  1. 需求分析： 明确产品的功能需求、性能需求、用户界面需求、硬件选型需求等。
  2. 系统设计： 进行系统架构设计、硬件设计、软件设计、接口设计等。
  3. 编码实现： 根据软件设计文档，编写代码实现各个模块的功能。
  4. 测试验证： 进行单元测试、集成测试、系统测试，验证系统的功能和性能。
  5. 维护升级： 对产品进行维护和升级，修复Bug，增加新功能。

在这个基于TEF6686的收音机项目中，我们已经初步完成了系统架构设计和部分代码实现。后续的开发工作还需要继续完善各个模块的功能，进行详细的测试和验证，才能最终完成一个可靠、高效、可扩展的嵌入式收音机系统。

希望以上详细的架构设计、代码示例以及技术方法介绍能够帮助你理解嵌入式系统开发，并为你的项目提供参考。 嵌入式系统开发是一个复杂而富有挑战性的领域，需要不断学习和实践才能掌握。

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