一文讀懂c語言結構體在單片機中的應用
Struck
看到單片機中有很多struck 的應用，但是呢我當初學C語言的時候又沒有很認真的去學習，今天復習下，寫一篇小小的交流，希望能夠給大傢帶來幫助。
1.struck的定義
/***********方式一**********/
struct Book
{
char title[128];
char aurhor[40];
float price;
unsigned int date;
char pubilsher[40];
};
/*定義瞭Book這個模板*/
struct Book book1，book2，book3;//使用struct Book這個模板建立瞭一個book1變量
/***********方式二**********/
struct Book
{
char title[128];
char aurhor[40];
float price;
unsigned int date;
char pubilsher[40];
}book1，book2，book3;
//和方式1的結果相同
2.struck調用
scanf（“%s”,book.title）//使用的.(點)運算符，表示book變量裡的title屬性 scanf（“%s”,&book.price）//數組不需要加取地址符，整型需要
3.struck的初始化
/********方式一*******/
struct Book book1
{
“小甲魚帶你學習帶你飛”，
“小甲魚”，
48.8，
2017111111，
“清華大學出版社”，
};
/********方法二*******/
struct Book book1{.price=48.8 };//可以以這種方式定義多種數值
4.struck在單片機中的應用
好的，進入正題。復習瞭struck結構體的基本用法。也就是大傢在課堂上學習的知識之後。我們在單片機的學習以及編譯過程中是如何使用的呢。
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOB時鐘
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOE時鐘
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PB5
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PE5
HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PB5置1，默認初始化後燈滅
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PE5置1，默認初始化後燈滅
}
這是一段led燈的初始化代碼
（進入方式如下，選中LED_Init,右鍵，Go to Defintion of xxxxxx）
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制，參考自己的吧]
我們來逐行分析這些代碼
void LED_Init(void) //空函數空返回值，定義瞭一個函數，函數的名字是LED_Init,空形參，空返回值 /***c語言函數部分**/
第一行很簡單沒什麼問題，下一行GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;遇到問題瞭。看不懂
首先打開百度翻譯翻譯下這句話
外鏈圖片轉存失敗，先不給大傢展示圖片。
大概就是GPIO初始化的意思。我們再次右鍵看下，第一個可能是個函數，將後面的這部分定義瞭。
typedef struct
{
uint32_t Pin; /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
uint32_t Mode; /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
uint32_t Pull; /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
uint32_t Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
} GPIO_InitTypeDef;
還是和剛剛一樣右鍵然後Go to Defintion of xxxxxx。我們來到瞭這裡，但是全是英文。所以又要借助我們的老朋友瞭，百度翻譯。
/************翻譯之後的**************/
typedef struct
{
uint32_t Pin; /*指定要配置的GPIO引腳，此參數可以是@ref GPIO_pins_define中的值*/
uint32_t Mode; /*指定所選管腳的工作模式。此參數可以是@ref GPIO\u mode\u define的值*/
uint32_t Pull; /*指定選定接點的上拉或下拉激活。此參數可以是@ref GPIO\u pull\u define的值*/
uint32_t Speed; /*指定選定接點的速度。此參數可以是@ref GPIO\u speed\u define的值*/
} GPIO_InitTypeDef;
我們可以看到這裡的用法與我們c語言中的struck有些類似，但是又有些許的不同。結果是一樣的。
現說結論，他這裡建立瞭一個 GPIO_InitTypeDef的模板。與下列的代碼相似。或者說是結果相同
struct GPIO_InitTypeDef
{
uint32_t Pin; //uint32_t是定義瞭一個32位的變量，右鍵go to也能找到對應的位置
uint32_t Mode;
uint32_t Pull;
uint32_t Speed;
};
/******************************/
/*******go to之後得到的內容*****/
//typedef unsigned char uint8_t; -->將unsigned char改名為uint8_t
//typedef unsigned short int uint16_t； -->將unsigned short int改名為uint16_t
//typedef unsigned int uint32_t; -->將unsigned int改名為uint16_t
//typedef unsigned __INT64 uint64_t; -->將unsigned __INT64改名為uint64_t
/***進行變化之後更方便我們使用時候選取適合字節數的變量名來定義****/
但是他這裡用瞭一個typedef，相當於把這部分重命名瞭方便瞭我們以後的使用。對比下
/******使用純粹的C語言編程*******/
struct GPIO_InitTypeDef
{
uint32_t Pin;
uint32_t Mode;
uint32_t Pull;
uint32_t Speed;
}GPIO_Initure;
//或者如下
struct GPIO_InitTypeDef
{
uint32_t Pin;
uint32_t Mode;
uint32_t Pull;
uint32_t Speed;
};
struct GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
/********使用改進後的代碼進行編程******/
typedef struct
{
uint32_t Pin; /*指定要配置的GPIO引腳，此參數可以是@ref GPIO_pins_define中的值*/
uint32_t Mode; /*指定所選管腳的工作模式。此參數可以是@ref GPIO\u mode\u define的值*/
uint32_t Pull; /*指定選定引腳的上拉或下拉激活。此參數可以是@ref GPIO\u pull\u define的值*/
uint32_t Speed; /*指定選定引腳的速度。此參數可以是@ref GPIO\u speed\u define的值*/
} GPIO_InitTypeDef;
//這段代碼放在底層文件中，官方配置的。我們直接調用即可。
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;//我們自己書寫的函數時使用的
//總的來說是提高瞭代碼的可移植性以及可讀性。
總的來說就是定義瞭一個結構體，方式與我們正常的C語言編程不同而已。結果是一樣的。我們繼續往下看
void LED_Init(void)
/***c語言函數部分**/
//空函數空返回值，定義瞭一個函數，函數的名字是LED_Init,空形參，空返回值
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
//定義瞭一個名字為GPIO_Initure的結構體，裡面有pin（引腳），mode（工作方式），pull（輸出方式）
//speed（輸出速度）幾個屬性的一個結構體
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOB時鐘
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOE時鐘
//兩個函數，功能如註釋所示
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PB5
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
//使用struck的初始化方式對struck結構體進行瞭初始化
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);
//這裡又出現瞭一個新的函數HAL_GPIO_Init，我們繼續go to去看下
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PE5
HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PB5置1，默認初始化後燈滅
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PE5置1，默認初始化後燈滅
}
HAL_GPIO_Init的go to結果（快速翻過即可）
void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)
{
uint32_t position = 0x00u;
uint32_t ioposition;
uint32_t iocurrent;
uint32_t temp;
uint32_t config = 0x00u;
__IO uint32_t *configregister; /* Store the address of CRL or CRH register based on pin number */
uint32_t registeroffset; /* offset used during computation of CNF and MODE bits placement inside CRL or CRH register */
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_INSTANCE(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Init->Pin));
assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_Init->Mode));
/* Configure the port pins */
while (((GPIO_Init->Pin) >> position) != 0x00u)
{
/* Get the IO position */
ioposition = (0x01uL << position);
/* Get the current IO position */
iocurrent = (uint32_t)(GPIO_Init->Pin) & ioposition;
if (iocurrent == ioposition)
{
/* Check the Alternate function parameters */
assert_param(IS_GPIO_AF_INSTANCE(GPIOx));
/* Based on the required mode, filling config variable with MODEy[1:0] and CNFy[3:2] corresponding bits */
switch (GPIO_Init->Mode)
{
/* If we are configuring the pin in OUTPUT push-pull mode */
case GPIO_MODE_OUTPUT_PP:
/* Check the GPIO speed parameter */
assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_Init->Speed));
config = GPIO_Init->Speed + GPIO_CR_CNF_GP_OUTPUT_PP;
break;
/* If we are configuring the pin in OUTPUT open-drain mode */
case GPIO_MODE_OUTPUT_OD:
/* Check the GPIO speed parameter */
assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_Init->Speed));
config = GPIO_Init->Speed + GPIO_CR_CNF_GP_OUTPUT_OD;
break;
/* If we are configuring the pin in ALTERNATE FUNCTION push-pull mode */
case GPIO_MODE_AF_PP:
/* Check the GPIO speed parameter */
assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_Init->Speed));
config = GPIO_Init->Speed + GPIO_CR_CNF_AF_OUTPUT_PP;
break;
/* If we are configuring the pin in ALTERNATE FUNCTION open-drain mode */
case GPIO_MODE_AF_OD:
/* Check the GPIO speed parameter */
assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_Init->Speed));
config = GPIO_Init->Speed + GPIO_CR_CNF_AF_OUTPUT_OD;
break;
/* If we are configuring the pin in INPUT (also applicable to EVENT and IT mode) */
case GPIO_MODE_INPUT:
case GPIO_MODE_IT_RISING:
case GPIO_MODE_IT_FALLING:
case GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING:
case GPIO_MODE_EVT_RISING:
case GPIO_MODE_EVT_FALLING:
case GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING:
/* Check the GPIO pull parameter */
assert_param(IS_GPIO_PULL(GPIO_Init->Pull));
if (GPIO_Init->Pull == GPIO_NOPULL)
{
config = GPIO_CR_MODE_INPUT + GPIO_CR_CNF_INPUT_FLOATING;
}
else if (GPIO_Init->Pull == GPIO_PULLUP)
{
config = GPIO_CR_MODE_INPUT + GPIO_CR_CNF_INPUT_PU_PD;
/* Set the corresponding ODR bit */
GPIOx->BSRR = ioposition;
}
else /* GPIO_PULLDOWN */
{
config = GPIO_CR_MODE_INPUT + GPIO_CR_CNF_INPUT_PU_PD;
/* Reset the corresponding ODR bit */
GPIOx->BRR = ioposition;
}
break;
/* If we are configuring the pin in INPUT analog mode */
case GPIO_MODE_ANALOG:
config = GPIO_CR_MODE_INPUT + GPIO_CR_CNF_ANALOG;
break;
/* Parameters are checked with assert_param */
default:
break;
}
/* Check if the current bit belongs to first half or last half of the pin count number
in order to address CRH or CRL register*/
configregister = (iocurrent < GPIO_PIN_8) ? &GPIOx->CRL : &GPIOx->CRH;
registeroffset = (iocurrent < GPIO_PIN_8) ? (position << 2u) : ((position - 8u) << 2u);
/* Apply the new configuration of the pin to the register */
MODIFY_REG((*configregister), ((GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0) << registeroffset), (config << registeroffset));
/*--------------------- EXTI Mode Configuration ------------------------*/
/* Configure the External Interrupt or event for the current IO */
if ((GPIO_Init->Mode & EXTI_MODE) == EXTI_MODE)
{
/* Enable AFIO Clock */
__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();
temp = AFIO->EXTICR[position >> 2u];
CLEAR_BIT(temp, (0x0Fu) << (4u * (position & 0x03u)));
SET_BIT(temp, (GPIO_GET_INDEX(GPIOx)) << (4u * (position & 0x03u)));
AFIO->EXTICR[position >> 2u] = temp;
/* Configure the interrupt mask */
if ((GPIO_Init->Mode & GPIO_MODE_IT) == GPIO_MODE_IT)
{
SET_BIT(EXTI->IMR, iocurrent);
}
else
{
CLEAR_BIT(EXTI->IMR, iocurrent);
}
/* Configure the event mask */
if ((GPIO_Init->Mode & GPIO_MODE_EVT) == GPIO_MODE_EVT)
{
SET_BIT(EXTI->EMR, iocurrent);
}
else
{
CLEAR_BIT(EXTI->EMR, iocurrent);
}
/* Enable or disable the rising trigger */
if ((GPIO_Init->Mode & RISING_EDGE) == RISING_EDGE)
{
SET_BIT(EXTI->RTSR, iocurrent);
}
else
{
CLEAR_BIT(EXTI->RTSR, iocurrent);
}
/* Enable or disable the falling trigger */
if ((GPIO_Init->Mode & FALLING_EDGE) == FALLING_EDGE)
{
SET_BIT(EXTI->FTSR, iocurrent);
}
else
{
CLEAR_BIT(EXTI->FTSR, iocurrent);
}
}
}
position++;
}
}
……………………………………
？？？？？？？？？？
什麼玩意……………………
好吧，抱歉拉下瞭一行
/** * @brief Initializes the GPIOx peripheral according to the specified parameters in the GPIO_Init. * @param GPIOx: where x can be (A..G depending on device used) to select the GPIO peripheral * @param GPIO_Init: pointer to a GPIO_InitTypeDef structure that contains * the configuration information for the specified GPIO peripheral. * @retval None */
很顯然我們進入的是官方的配置文件瞭，也就是官方的庫。所謂的標準庫以及hal庫是不同的。當然我們也可以自己寫庫（這就是學習51單片機的同學最應該掌握的部分以及學習的部分）。但是對於學習32的同學來說我們隻需要去看懂相應的函數用法即可。也就是說我們上面的長串代碼不需要讀懂，隻需要看懂這段代碼前面的官方註釋即可。也提醒我們同學，在自己寫庫以及寫代碼的時候一定要加上註釋加上簡介，方便後續的使用。
/** *@簡介 根據GPIO_Init中指定的參數初始化GPIOx外圍設備。 *@參數 GPIOx：其中x可以是（A~G，取決於使用的設備）來選擇GPIO外圍設備 *@參數 GPIO_Init：指向包含指定GPIO外圍設備的配置信息的GPIO_InitTypeDef結構的指針。 *@返回值 無 */ void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init) 大致意思就是將我們定義的那個結構體放到GPIO_x中去 HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure); //所以這行代碼是說，將我們定義的結構體放到GPIOB中得到的結果就是 // GPIOB_pin_5的配置如下 // GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出 // GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 // GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
這段分析之後我們再回到源代碼中
void LED_Init(void)
/***c語言函數部分**/
//空函數空返回值，定義瞭一個函數，函數的名字是LED_Init,空形參，空返回值
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
//定義瞭一個名字為GPIO_Initure的結構體，裡面有pin（引腳），mode（工作方式），pull（輸出方式）
//speed（輸出速度）幾個屬性的一個結構體
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOB時鐘
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); //開啟GPIOE時鐘
//兩個函數，功能如註釋所示
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PB5
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
//使用struck的初始化方式對struck結構體進行瞭初始化
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);
// GPIOB_pin_5的配置如下
// GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出
// GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
// GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5; //PE5
//這裡應該對代碼沒有改變，應該隻是為瞭加個註釋
HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);
// GPIOE_pin_5的配置如下
// GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出
// GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
// GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PB5置1，默認初始化後燈滅
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //PE5置1，默認初始化後燈滅
}
//The end
5.總結
我們可以看到，單片機的編程依舊是以C語言為基礎的。同時今天講解的這個struck結構體的方式不僅教授瞭大傢struck在單片機中的應用。也教會瞭大傢一些在keil中的常用檢索方式，以及如何應對keil中的未知代碼以及函數。當然還有一個最重要的最重要的！！找一個好的翻譯軟件。
以上就是c語言結構體在單片機中的應用的詳細內容，更多關於c語言結構體單片機的資料請關註WalkonNet其它相關文章！
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