使用带有gpio引脚的xc8编译器在C中初始化驱动程序

Question

可以说我有一个驱动程序“foo.h”和“foo.c”实现。驱动器与微控制器上的gpio引脚交互。

在Arduino中，每个GPIO引脚都有自己的引脚号（只是一个整数）。然后，您可以使用函数initFoo（1）或initFoo（2）初始化foo，以选择要使用的引脚。

在Mbed在线c ++编译器中，可以使用DigitalIn或DigitalOut对象控制每个GPIO。

在我也熟悉的JAL（Just Another Language）中，他们使用alias关键字。

alias     x is pin_D3   -- the gpio pin called x used by the library
pin_D3_direction   = output 
include foo        -- jal doesn't use header files. 
foo_init()

如何使用Microchip xc8 c编译器实现类似功能？我用define关键字尝试了JAL方法，但编译器不知道'x'是什么。它说未定义的标识符'x'......？

#define x PortDbits.RD0 
#include "foo.h"
#foo_init();

Answer 1

我使用过两种解决方案。请记住，Lite版本中的xc8是一个可怕的编译器，并产生奇怪的，长的，未经优化的，充满恐怖汇编代码，因此立即切换到gcc + stm32并将xc8扔进垃圾箱。

您可以创建一个自定义容器/类来与引脚进行交互，就像arduino与DigitalIn类一样。我们可以使用指向PORTA或PORTB或PORTX寄存器的指针以及该寄存器内的位位置来存储引脚的句柄。然后我们可以使用简单的位操作计算所需的位掩码来设置引脚。在我早期的编程日，我做到了，你可以浏览源pinpointer.h。基本上它的工作原理如下：

pinpointer_t pp = PP_RB7;  // this is PORTBbits.RB7
PP_SET_PIN_AS_OUTPUT(pp); // set RB7 as output, equal to TRISBbits.RB7 = 0
PP_WRITE_PIN(pp, 1); // output 1 on this pin, equal to PORTBbits.RB7 = 1

pinpointer_t有2个字节。第一个字节是{PORT,LAT,TRIS}{A,B,C,...}的位置。现在微芯片生产微控制器使得端口寄存器一个接一个PORTB - PORTA = 1第一个字节存储需要添加到PORTA以获取端口地址的数字。我们可以在这里存储指针，但这会使pinpointer_t有4个或更多字节。第二个字节使用位掩码存储引脚位置。现在PP_RB7等于o 0x180，即。第二个端口PORTA + 1 = PORTB，带有0x80位掩码，即第7位。 PP_SET_PIN_AS_OUTPUT(PP_RB7)大致翻译成像((TRISA) + (PP_RB7>>8)) &= ~PP_RB7 )的smth。 知道引脚数永远不会超过7并且永远不会超过7个端口，我们可以使用单字节存储相同的信息（端口的前4位，引脚的后4位），但我发现XC8免费版本编译器为PP_RB7>>4等移位操作生成****代码，并且通常使用2个字节导致更小的代码。 所以你的foo库可能看起来像这样：

// foo.c
void foo_init(void) {
    PP_SET_PIN_AS_OUTPUT(foo_pin);
}

// foo.h
extern pinpointer_t foo_pin;
void foo_init(void);

// main.c
pinpointer_t foo_pin = PP_RB7;
void main() {
    foo_init(void);
}

但没有全局变量它会更好：

// foo.c
void foo_init(struct foo_s *foo, pinpointer_t pin) {
    foo->pin = pin;
    PP_SET_PIN_AS_OUTPUT(foo->pin);
}

// foo.h
struct foo_s {
     pinpointer_t pin;
};
void foo_init(struct foo_s *foo, pinpointer_t pin);

// main.c
void main() {
    struct foo_s foo;
    foo_init(&foo, PP_RB7);
}

另一种解决方案是使用宏。宏生成的代码明显更小，更快，但维护起来很糟糕。我会创建一个常见的*-config文件，因为宏不是由编译器决定的，而是由proceprocessor决定的。错误很常见。我会这样做：

// foo.c
#include <foo.h>
#ifndef FOO_CALLBACK_SET_PIN_AS_OUTPUT
#error You need to define FOO_CALLBACK_SET_PIN_AS_OUTPUT
#endif
void foo_init(void) {
   FOO_CALLBACK_SET_PIN_AS_OUTPUT();
}

// foo.h
#include <foo-config.h>
void foo_init(void);

// foo-config.h
#define FOO_CALLBACK_SET_PIN_AS_OUTPUT  do{ TRISBbits.RB7 = 1; }while(0)

// main.c
#include <foo.h>
int main() {
   foo_init();
}

foo-config.h是一个使用您的项目创建的文件，其中包含foo库使用的宏的定义。我曾经为hd44780编写了一个库，对于所有gpio / pin操作都使用宏回调。应用程序需要使用configuration添加编译过程的包含路径。

Answer 2

这是因为'x'实际上没有在foo库范围中定义。

这仅在您直接包含不需要头文件的源（.c）文件时有效。

#define x PortDbits.RD0 
#include "foo.c"
#foo_init();

最好有另一个标头来定义GPIO引脚。例如GPIO_x.h

在里面。

#ifndef GPIO_X_H
#define GPIO_X_H

#include "MCUXXXXX.h"

#define x PortDbits.RD0 

#endif

在此之后，只需在foo.c中包含此文件即可

//this is foo.c

#include "GPIO_x.h
#include "foo.h"

/* your codes */