C语言是单片机开发中的必备基础知识本文列举了部分STM32学习中比较常见的一些C语言基础知识。1 位操作下面我们 先讲解几种位操作符然后讲解位操作使用技巧。C语言支持以下六种位操作下面重点讲解一下位操作在单片机开发中的一些实用技巧。1.1 在不改变其他位的值的状况下对某几个位进行设值这个场景在单片机开发中经常使用方法就是我们先对需要设置的位用操作符进行清零操作然后 用 | 操作符设值。 比如我要改变GPIOA的状态,可以先对寄存器的值进行清零操作然后再与需要设置的值进行|或运算1.2 移位操作提高代码的可读性移位操作在单片机开发中非常重要下面是delay_init函数的一行代码SysTick-CTRL | 1 1;这个操作就是将CTRL寄存器的第1位从0开始算起设置为1为什么要通过左移而不是直接设置一个固定的值呢其实这是为了提高代码的可读性以及可重用性。这行代码可以很直观明了的知道是将第1位设置为1。如果写成SysTick-CTRL | 0X0002;这个虽然也能实现同样的效果但是可读性稍差而且修改也比较麻烦。1.3 ~按位取反操作使用技巧按位取反在设置寄存器的时候经常被使用常用于清除某一个/某几个位。 下面是delay_us函数的一行代码SysTick-CTRL ~(1 0) ; /* 关闭SYSTICK */该代码可以解读为仅设置CTRL寄存器的第0位最低位为0其他位的值保持不变。同样我们也不使用按位取反将代码写成SysTick-CTRL 0XFFFFFFFE; /* 关闭SYSTICK */可见前者的可读性及可维护性都要比后者好很多。1.4 ^按位异或操作使用技巧该功能非常适合用于控制某个位翻转常见的应用场景就是控制LED闪烁如下GPIOB-ODR ^ 1 5;执行一次该代码就会使PB5的输出状态翻转一次如果我们的LED接在PB5上就可以看到LED闪烁了。2 define宏定义define是C语言中的预处理命令它用于宏定义定义的是常量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”为所定义的宏名。 “字符串”可以是常数、表达式、格式串等。 例如定 义标识符HSE_VALUE的值为8000000数字后的U表示unsigned的意思。 至于define宏定义的其他一些知识比如宏定义带参数这里就不多讲解了。3 ifdef条件编译单片机程序开发过程中经常会遇到一种情况当满足某条件时对一组语句进行编译而当条件不满足时则编译另一组语句。条件编译命令最常见的形式为#ifdef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif它的作用是当标识符已经被定义过(一般是用#define命令定义)则对程序段1进行编译否则编译程序段2。其中#else部分也可以没有即#ifdef 程序段1 #endif条件编译在HAL库里面是用得很多在stm32mp1xx_hal_conf.h这个头文件中经常会看到这样的语句#if !defined (HSE_VALUE) #define HSE_VALUE 24000000U #endif如果没有定义HSE_VALUE这个宏则定义HSE_VALUE宏并且HSE_VALUE的值为24000000U。条件编译也是C语言的基础知识吧。这里提一下24000000U中的U表示无符号整型常见的UL表示无符号长整型F表示浮点型。这里加了U以后系统编译时就不进行类型检查直接以U的形式把值赋给某个对应的内存如果超出定义变量的范围则截取。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。这里面要注意对于extern申明变量可以多次但定义只有一次。 在我们的代码中你会看到看到这样的语句externuint16_t g_usart_rx_sta;这个语句是申明g_usart_rx_sta变量在其他文件中已经定义了在这里要使用到。所以你肯定可以找到在某个地方有变量定义的语句uint16_t g_usart_rx_sta;extern的使用比较简单但是也会经常用到需要掌握。5 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HAL库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这样我们定义结构体变量的方式为struct _GPIO gpiox; /* 定义结构体变量gpiox */但这样很繁琐HAL库中有很多这样的结构体变量需要定义。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typedefstruct { __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 gpiox;这里的GPIO_TypeDef就跟struct _GPIO是等同的作用了但是GPIO_TypeDef使用起来方便很多。