软件架构介绍

概述

WS63 是一款面向物联网和短距无线通信的 SoC 芯片，其 SDK采用分层架构设计，自上而下分为三层：应用层 → 中间件层 → 内核与驱动层，同时配套完整的构建工具与配置体系。

WS63 整体架构分层图

应用层 — 应用入口

应用层面向开发者，调用下层 API 构建产品应用。

主应用工程是系统初始化的入口，完成硬件初始化、创建任务、启动协议栈。

示例代码覆盖 RTOS (Real-Time Operating System) 基础、无线连接、外设驱动、网络协议、安全加密、系统服务等场景，可直接基于示例工程开始开发。

中间件层 — 协议栈与服务

中间件层将无线协议栈、系统服务、开源组件封装为统一 API。

无线协议栈：SLE (SparkLink Low Energy)、BLE (Bluetooth Low Energy)/ BR (Basic Rate)、Wi-Fi、雷达。

系统服务：NV (Non-Volatile) 持久化存储、LittleFS 文件系统、OTA (Over-The-Air) 升级、AT 指令、诊断日志。

开源组件：lwIP (Lightweight IP)、mbedTLS (mbed Transport Layer Security)、cJSON、LVGL (Light and Versatile Graphics Library)、MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)、libcoap。

内核与驱动层 — 硬件抽象

最底层，为上层屏蔽芯片差异。

驱动：操控 WS63 通用外设——GPIO (General Purpose Input/Output) / UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) / SPI (Serial Peripheral Interface) / I2C (Inter-Integrated Circuit) / PWM (Pulse Width Modulation) / ADC (Analog-to-Digital Converter) / DMA (Direct Memory Access) / SFC (Serial Flash Controller) / 安全模块。对外提供 UAPI（统一外设接口），供应用层直接调用。

HAL (Hardware Abstraction Layer)（硬件抽象层）：SDK 内部层，封装芯片寄存器差异，对上提供统一接口，不对应用层暴露。

内核：当前 WS63 应用固件只支持 LiteOS (Huawei LiteOS)，由 LiteOS 提供任务调度、中断管理、内存管理等基础能力。LiteOS 同时提供原生、CMSIS 和 POSIX (Portable Operating System Interface) 兼容接口；为统一 SDK 内的软件使用方式，应用和普通组件应优先使用 OSAL (Operating System Abstraction Layer)，不要直接依赖 LiteOS 原生接口。

开发约束 — API 调用规则

应用层只应依赖 SDK 明确公开的接口，HAL、Porting 和寄存器操作属于驱动内部实现。

graph TD
    APP[应用层]
    OSAL[OSAL 接口]
    MW[中间件公开 API]
    DRIVER[驱动 UAPI]
    HAL[HAL]
    KERNEL[LiteOS 内核]
    HW[硬件寄存器]

    MW --> DRIVER
    MW --> OSAL
    DRIVER --> HAL
    OSAL --> KERNEL
    HAL --> HW

    APP -- 调用 --> MW
    APP -- 调用 --> OSAL
    APP -- 调用 --> DRIVER

    linkStyle 5,6,7 stroke-width:3px

应用层推荐调用以下三类接口：

接口类别	说明	使用场景
中间件公开 API	面向完整能力和协议流程的接口	Wi-Fi / BLE / SLE 连接、OTA、AT 命令、NV 存储等
驱动 UAPI	面向外设的稳定公开接口，通常以 `uapi_*` 命名	GPIO、UART、SPI、I2C、PWM、ADC、DMA 等外设操作
OSAL	LiteOS 之上的统一操作系统接口	任务、互斥锁、信号量、消息队列、定时器、内存和中断管理

以下接口不作为应用层接口：

HAL：外设驱动对硬件能力的内部抽象。
Porting：芯片、板级或操作系统相关的适配实现。
寄存器接口：由驱动和芯片适配代码管理，应用直接访问会绕过资源、时钟和并发控制。

构建与配置

SDK 使用 CMake + Kconfig 构建体系，通过 fbb CLI (Command Line Interface) 完成编译与固件打包。详见构建系统和目录结构。