STM32学习第一课：STM32 编程的C语言基础

2024-07-15 04:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

刚开始看STM32的库函数，会有很多疑惑，例如指针怎么用，结构体跟指针怎么配合，例如函数的参数有什么要求，如何实时更新IO口的数据等。如果重新进行C语言的学习，那么要学很久才能够系统地认识。这里将比较容易想不起来的知识点进行简单的整理。

1、#ifdef 和 #ifndef

#ifdef 标识符A// 如果标识符A定义了，就编译程序段1，否则编译程序段2 程序段1 #else 程序段2 #endif

#ifndef 的功能则与 #ifdef相反，是没有定义标识符A的时候编译程序段1。

2、全局define

在软件的选项中，有如此一栏，在上面填写的变量则表示在所有的文件中，上述的标识均被定义过。

#ifdef STM32F10X_HD 大容量芯片需要的一些变量定义 #end

3、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。这里面要注意，对于extern申明变量可以多次，但定义只有一次。

extern u16 USART_RX_STA; 这个语句是申明USART_RX_STA变量在其他文件中已经定义了，在这里要使用到。下面通过一个例子说明一下使用方法。在Main.c定义的全局变量id，id的初始化都是在Main.c里面进行的。 Main.c文件

u8 id; //定义只允许一次 main() { id=1; printf("d%",id); //id=1 test(); printf("d%",id);//id=2 }

但是我们希望在test.c的 changeId(void)函数中使用变量id，这个时候我们就需要在test.c里面去申明变量id是外部定义的了，因为如果不申明，变量id的作用域是到不了test.c文件中。

看下面test.c中的代码：

extern u8 id;//申明变量id是在外部定义的，申明可以在很多个文件中进行 void test(void){ id=2; }

在test.c中申明变量id在外部定义，然后在test.c中就可以使用变量id了。

4、typedef类型别名

typedef用于为现有类型创建一个新的名字，或称为类型别名，用来简化变量的定义。typedef在MDK用得最多的就是定义结构体的类型别名和枚举类型了。

struct _GPIO { __IO uint32_t CRL; __IO uint32_t CRH; … }; 定义了一个结构体GPIO，这样我们定义变量的方式为： struct _GPIO GPIOA;//定义结构体变量GPIOA

但是这样很繁琐。这里我们可以为结体定义一个别名GPIO_TypeDef，这样我们就可以在其他地方通过别名GPIO_TypeDef来定义结构体变量了。

方法如下： typedef struct { __IO uint32_t CRL; __IO uint32_t CRH; … } GPIO_TypeDef;

Typedef为结构体定义一个别名GPIO_TypeDef，这样我们可以通过GPIO_TypeDef来定义结构体变量： GPIO_TypeDef _GPIOA,_GPIOB; 这里的GPIO_TypeDef就跟struct _GPIO是等同的作用了。

5、结构体

声明结构体类型： Struct 结构体名 { 成员列表; }变量名列表；例如

Struct U_TYPE { Int BaudRate Int WordLength; }usart1,usart2;

在结构体申明的时候可以定义变量，也可以申明之后定义，方法是： Struct 结构体名字结构体变量列表 ; 例如：struct U_TYPE usart1,usart2;

结构体成员变量的引用方法是：结构体变量名字.成员名比如要引用usart1的成员BaudRate，方法是：usart1.BaudRate;

结构体指针变量定义也是一样的，跟其他变量没有啥区别。例如：struct U_TYPE *usart3；//定义结构体指针变量usart1; 结构体指针成员变量引用方法是通过“->”符号实现，比如要访问usart3结构体指针指向的结构体的成员变量BaudRate,方法是：

Usart3->BaudRate;

在我们单片机程序开发过程中，经常会遇到要初始化一个外设比如串口，它的初始化状态是由几个属性来决定的，比如串口号，波特率，极性，以及模式。对于这种情况，在我们没有学习结构体的时候，我们一般的方法是：

void USART_Init(u8 usartx,u32 u32 BaudRate,u8 parity,u8 mode);

这种方式是有效的同时在一定场合是可取的。但是试想，如果有一天，我们希望往这个函数里面再传入一个参数，那么势必我们需要修改这个函数的定义，重新加入字长这个入口参数。但是如果我们这个函数的入口参数是随着开发不段的增多，那么是不是我们就要不断的修改函数的定义呢？这是不是给我们开发带来很多的麻烦呢？那又怎样解决这种情况呢？

这样如果我们使用到结构体就能解决这个问题了。我们可以在不改变入口参数的情况下，只需要改变结构体的成员变量，就可以达到上面改变入口参数的目的。我们可以将他们通过定义一个结构体来组合在一个。MDK中是这样定义的：

typedef struct { uint32_t USART_BaudRate; uint16_t USART_WordLength; uint16_t USART_StopBits; uint16_t USART_Parity; uint16_t USART_Mode; uint16_t USART_HardwareFlowControl; } USART_InitTypeDef;

于是，我们在初始化串口的时候入口参数就可以是USART_InitTypeDef类型的变量或者指针变量了，MDK中是这样做的：

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);

这样，任何时候，我们只需要修改结构体成员变量，往结构体中间加入新的成员变量，而不需要修改函数定义就可以达到修改入口参数同样的目的了。

6、关于函数中结构体的参数传递

在ST的库函数中，有许多结构体的用法，就像第5点中讲到的一样，用结构体封装有利于函数的传递。下面是摘抄的一些解读，具有一定的典型性。在ST的结构体参数传递中，有指针式，也有结构体地址式。

（1）用结构体变量名作为参数。

#include #include using namespace std; struct Student{ string name; int score; }; int main(){ Student one; void Print(Student one); one.name="千手"; one.score=99; Print(one); cout string name; int score; }; int main(){ Student one; void Print(Student *p); one.name="千手"; one.score=99; Student *p=&one; Print(p); cout string name; int score; }; int main(){ Student one; void Print(Student &one); one.name="千手"; one.score=99; Print(one); cout **寄存器版本代码，因为没有用到 SystemInit 函数，所以注释掉 ;库函数版本代码，建议加上这里（外部必须实现 SystemInit 函数），以初始化 stm32 时钟等。 ;IMPORT SystemInit 调用SystemInit这个函数 ;LDR R0, =SystemInit ;BLX R0** } LDR R0, =__main BX R0 ENDP

当报找不到 SystemInit 函数时，解决的办法有下面三个： ①在外部（其他任何.c文件里面）定义SystemInit这个函数，空函数也可以。 ②把

IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0

这两句话注释掉或者去掉。 ③可以添加system_stm32f10x.c这个库文件，到工程里面，也可以解决。但是第三种方法比较麻烦，因为如果你自己定义了一些函数，也许和system_stm32f10x.c有冲突。

8、文件的包含问题

#include操作是，若后面带的是，则文件在安装路径中找；若后面带的是“”，则文件在源目录中找。

9、Volatile 语句

变量前若有加volatile 这个关键字，则每当系统用到这个变量时，则必须重新读取这个变量的值。这种语句被大量用来描述一个对应于内存映射的输入输出端口，或者寄存器，如IO口的寄存器等。如下：

int flag = 0; void car_action () { while(1) { if (flag) car_go( ); } } void car_stop( ) { flag = 1; }

在上述例子中，car_action 没有更改flag 的操作，所以可能只有第一次执行car_action 才会读取flag的值。后续都直接采用第一次读取的值。而实际上在car_stop中，flag的值已经变化。在这种情况下，car_action函数的执行结果就可能出错。但若在定义中采用 volatile int flag的写法，则每次要识别flag时，就会追溯到源地址中存储的数据去取数据，程序就能正常执行。

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