1 位操作
位操作与位带操作并不相同,位操作就是对一个变量的每一位做运算,而逻辑位操作是对这个变量整体进行运算。【付费】STM32嵌入式资料包
下面是六种常用的操作运算符:
按位取反
void test01()
{
int num = 7;
printf("~num = %d\n", ~num);//-8
// 0111 按位取反 1000 机器中存放的都是补码
//补码转换原码需要分有符号数和无符号数两种
}
按位与
void test02()
{
int num = 128;
//换算为八位,1换算就是00000001, 这样只要所给数字的二进制最后一位是1.那么就是奇数,否则就是偶数
if ( (num & 1) == 0)
{
printf("num为偶数\n");
}
else
{
printf("num为奇数\n");
}
}
按位异或
void test03()
{
//按位异或的意思是,两个数字相同为0,不同为1。我们可以利用按位异或实现两个数的交换
num01 = 1; // 0001
num02 = 4; // 0100
printf("num01 ^ num02 = %d", num01 ^ num02); // 5 两个二进制按位异或之后是: 0101
printf("交换前\n");
printf("num01 = %d\n", num1);
printf("num02 = %d\n", num2);
num01 = num01 ^ num02;
num02 = num01 ^ num02;
num01 = num01 ^ num02;
//不用临时数字实现两个变量交换
printf("交换后\n");
printf("num01 = %d\n", num1);
printf("num02 = %d\n", num2);
}
按位或
计算方法:
参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行与运算。只有当 相应位上全部为1时取1, 存在0时为0。
printf是格式化输出函数,它可以直接打印十进制,八进制,十六进制,输出控制符分别为%d, %o, %x, 但是它不存在二进制,如果输出二进制,可以手写,但是也可以调用stdlib.h里面的itoa函数,他不是标准库里面的函数,但是大多数编译器里面都有这个函数。
int main()
{
test04();
}
int test04()
{
int a = 6; //二进制0110
int b = 3; //二进制0011
int c = a | b; //a、b按位或,结果8,二进制111,赋值给c
char s[10];
itoa(c, s, 2);
printf("二进制 --> %s\n", s);//输出:二进制 -->111
}
左移运算符
void test05()
{
int num = 6;
printf("%d\n", num << 3);//左移三位,就是0000
}
右移运算符
void test06()
{
int num = 6; //0110
printf("%d\n", num >> 1); //右移一位,就是0011,输出3
}
上面是用普通c代码举得栗子,下面我们看一下STM32中操作通常用的代码:
(1)比如我要改变 GPIOA-> BSRRL 的状态,可以先对寄存器的值进行& 清零操作
GPIOA-> BSRRL &= 0xFF0F; //将第4位到第7位清零(注意编号是从0开始的)
然后再与需要设置的值进行|或运算:
GPIOA-> BSRRL |= 0x0040; //将第4位到第7位设置为我们需要的数字
(2)通过位移操作提高代码的可读性:
ODR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
上面这行代码的意思就是,先将"0x01"这个八位十六进制转换为三十二位二进制,然后左移"pinpos"位,这个"pinpos"就是一个变量,其值就是要移动的位数。也就是将ODR寄存器的第pinpos位设置为1。
(3)取反操作使用:
SR寄存器的每一位代表一个状态,如果某个时刻我们想设置一个位的值为0,与此同时,其它位置都为1,简单的作法是直接给寄存器设置一个值:
TIMx->SR=0xFFF7;
这样的作法设置第 3 位为 0,但是这样的作法可读性较差。看看库函数代码中怎样使用的:
SR = (uint16_t)~TIM_FLAG;
而 TIM_FLAG 是通过宏定义定义的值:
2 define宏定义
define 是 C 语言中的预处理命令,它用于宏定义,可以提高源代码的可读性,为编程提供 方便。
常见的格式:
标识符意思是所定义的宏名,字符串可以是常数、表达式或者格式串等,例如:
3 ifdef条件编译
在程序开发的过程中,经常会用到这种条件编译:
程序段1
程序段2
上面这段代码作用就是当这个标识符已经被定义过,那么就进行程序程序段1,如果没有则进行程序段2。当然,和我们设计普通的c代码是一样的,"#else"也可以没有,就是上面的代码减去"#else"和程序段2。
4 extern变量申明
C 语言中 extern 可以置于变量或者函数前,以表示变量或者函数的定义在别的文件中,提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义(一个变量只能定义一次,而extern可以申明很多次)使用例子如下:
extern u16 USART_RX_STA;
上面例子意思就是申明 “USART_RX_STA” 这个变量在其他文件中已经定义了,"u16"的意思是16位的。
5 结构体
定义一个结构体的一般形式为:
struct 结构名
{
成员列表
};
成员列表由若干个成员组成,每个成员都是该结构体的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明,其形式:
类型说明符 成员名;//比如:int num;
结合上面的说明,我们可以构建一个简单的结构体例子:
struct sutdent
{
int num;
char name[20]; //20个字节长的字符
char sex;
int age;
float score;
char addr[30]; //30个字节长的字符
}
而如果我们想定义结构体变量,那么我们在定义这个结构体的时候直接定义,或者定义完结构体再另外定义结构体变量,比如:
struct sutdent
{
int num;
char name[20]; //20个字节长的字符
char sex;
int age;
float score;
char addr[30]; //30个字节长的字符
}student01,student02; //变量名表列(如果由结构体变量名,那么我们可以不写结构体名称)
有时候我们可能需要用到结构体的嵌套,比如:
struct date
{
int year, month,day;
};
struct sutdent
{
int num;
char name[20]; //20个字节长的字符
char sex;
struct date birthday; //这里就用到了结构体的嵌套
int age;
float score;
char addr[30]; //30个字节长的字符
}student01,student02; //变量名表列(如果由结构体变量名,那么我们可以不写结构体名称)
如果需要引用结构体里面的成员内容,可以使用下面的方式:
student01.name = 小李;
// 结构体变量名.成员名(注意这里用的是点),这里是对这个成员的赋值
结构指针变量说明的一般形式为:
struct 结构名 *结构指针变量名
假如说我们想定义一个指向结构体"student"的指针变量pstu,那么我们可以使用如下代码:
struct student *pstu;
如果我们要给一个结构体指针变量赋初值,那么我们可以使用如下的方式:
struct student
{
char name[66];
int num;
char sex;
}stu;
pstu = &stu;
注意上边的赋值方式,我们如果要进行赋值,那必须使用结构体变量,而不能使用结构体名,像下边这样就是错误的。
struct student
{
char name[66];
int num;
char sex;
}stu;
pstu = &student;
这是因为结构名和结构体变量是两个不同的概念,结构名只能表示一个结构形式,编译系统并不会给它分配内存空间(就是说不会给它分配地址),而结构体变量作为一个变量,编译系统会给它分配一个内存空间来存储。
访问结构体成员的一般形式:
(*pstu).name; //(1)(*结构指针变量).成员名;
pstu->name; //(2)结构指针变量->成员名
结构体的知识就简单说上边这些。
6 typedef类型别名
typedef用来为现有类型创建一个新的名字,或者称为类型别名,用来简化变量的定义(上边extern变量申明的例子中,"u16"就是对"uint16_t"类型名称的简化)。typedef在MDK中用得最多的就是定义结构体的类型别名和枚举类型。
我们定义一个结构体GPIO:
struct _GPIO
{
_IO uint32_t MODER;
_IO uint32_tOTYPER;
...
};
定义这样一个结构体以后,如果我们想定义一个结构体变量比如"GPIOA",那么我们需要使用这样的代码:
struct _GPIO GPIOA;
虽然也可以达到我们的目的,但是这样会比较麻烦,而且在MDK中会有很多地方用到,所以,我们可以使用"typedef"为其定义一个别名,这样直接通过这个别名就可以定义结构体变量,来达到我们的目的:
typedef struct
{
_IO uint32_t MODER;
_IO uint32_t OTYPER;
}GPIO_typedef;
这样定义完成之后,如果我们需要定义结构体变量,那么我们只需要这样:
GPIO_typedef _GPIOA,_GPIOB;