嵌入式开发常见的3个C语言技巧

逍遥设计自动化

1.操作寄存器在嵌入式开发中，常常要操作寄存器，对寄存器进行写入，读出等等操作。每个寄存器都有自己固有的地址，通过C语言访问这些地址就变得尤为重要。
#define GSTATUS1        (*(volatile unsigned int *)0x560000B0)
在这里，我们举一个例子。这是一个状态寄存器的宏定义。首先，通过unsigned int我们能够知道，该寄存器是32位的。因为要避免程序执行过程中直接从cache中读取数据，所以用volatile进行修饰。每次都要重新读取该地址上的值。首先（volatile unsigned int * ）是一个指针，我们就假设它为p吧。
它存储的地址就是后面的0x560000B0，然后取这个地址的值，也就是 * p，所以源代码变成了（* （volatile unsigned int * ）0x560000B0）,接下来我们就能直接赋值给GSTATUS1来改变地址0x560000B0上存储的值了。
/* NAND FLASH (see S3C2410 manual chapter 6) */
: c  g' B) P; U6 H* P/ xtypedef struct {
7 P# I; c6 U0 v( u2 o7 n    S3C24X0_REG32   NFCONF;
    S3C24X0_REG32   NFCMD;
    S3C24X0_REG32   NFADDR;
    S3C24X0_REG32   NFDATA;
' z. O8 O8 e' F4 L$ @  O0 U; j    S3C24X0_REG32   NFSTAT;
) k4 O7 ~7 S1 H. [    S3C24X0_REG32   NFECC;
+ ]' |# z/ Y5 L  t} S3C2410_NAND;
0 U8 B! q: S  o/ q) i3 y0 mstatic S3C2410_NAND * s3c2410nand = (S3C2410_NAND *)0x4e000000;
volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFSTAT;
有时候，你会看到这样一种情况的赋值。其实这和我们刚刚讲过的差不多。只不过这里是在定义了指针的同时对指针进行赋值。
这里首先定义了结构体S3C2410_NAND，里面全部是32位的变量。又定义了这种结构体类型的指针，且指向0x4e000000这个地址，也就是此刻s3c2410nand指向了一个实际存在的物理地址。
s3c2410nand指针访问了NFSTAT变量，但我们要的是它的地址，而不是它地址上的值。所以用&取NFSTAT地址，这样再强制转换为unsigned char型的指针，赋给p，就可以直接通过p来给NFSTAT赋值了。
2.操作函数指针指针不光能指向变量、字符串、数组，还能够指向函数。在C语言中允许将函数的入口地址赋值给指针。这样就可以通过指针来访问函数。
还可以把函数指针当成参数来传递。函数指针可以简化代码，减少修改代码时的工作量。通过接下来的讲解大家会体会到这一点的。
3 w3 S. \, m; v" C#include
& I1 [+ y1 E8 h0 c6 U4 Susing namespace std;
  E* l' r3 ~$ Z2 \/*比较函数声明*/
int max(int,int);
int (*test)(int,int);
( O+ D) Z$ ?3 Tint main(int argc,char* argv[])
{
  int largernumber;
7 A4 O: `$ [7 {2 o3 B2 v6 k, d" d  d/*将max函数的入口地址赋值给
0 B# y5 L% l- y *函数指针test
, p  W* T! e2 t+ F$ u8 @( `  f */
8 _" Y2 H, t% T  W3 G4 k( l  test=max;
# j- }" ]. Z, V& d- p1 D/*通过指针test调用函数max实
7 o. K6 l+ ^0 i; S1 v$ J *现比较大小
! p7 o+ Z7 K0 r6 T2 q; l */
2 ]8 k- Y5 [0 h0 B* t  largernumber=(*test)(1,2);
7 o& H: r% n( U) a6 ]3 e; h% ]1 a$ y  coutendl;
) U' G1 w9 T% i  return 0;      
}
* ^! W  a% {6 o0 L6 Gint max(int a,int b)
. `& h, m/ e& }# b* I{
" {8 p1 F- J7 d   return (a>b?a:b);  
}
8 u* b. W6 v) h% j. _/ p3 X7 ]通过注释大家应该很容易理解，函数指针其实和变量指针、字符串指针差不多的。如果大家理解了这个小程序，那么理解起下面这个有关Nand flash的源代码就好多了。
typedef struct {
    void (*nand_reset)(void);
2 y% H. K0 p6 Z6 ]5 ]0 o    void (*wait_idle)(void);
8 Y% J3 f4 e6 W    void (*nand_select_chip)(void);
8 O6 g# q1 E  D  N* {8 E+ ?5 D    void (*nand_deselect_chip)(void);
1 [7 k. ?3 @. E    void (*write_cmd)(int cmd);
    void (*write_addr)(unsigned int addr);
- V- {2 x$ x% W0 j+ y5 f    unsigned char (*read_data)(void);
) `* E$ Z% y  C. S}t_nand_chip;
/ p7 D) s' w0 Zstatic t_nand_chip nand_chip;
% A9 w4 E& @9 b7 o' ]/* NAND Flash操作的总入口, 它们将调用S3C2410或S3C2440的相应函数 */
& g4 U0 @4 `0 [6 ~: [0 I' [static void nand_reset(void);
- `" R! M+ N2 [. J! h  B' [static void wait_idle(void);
6 {/ G6 T' T' E- @/ d1 m- Pstatic void nand_select_chip(void);
+ m! N$ V1 P  c* qstatic void nand_deselect_chip(void);
" e% G. y: P4 Sstatic void write_cmd(int cmd);
static void write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char read_data(void);
/* S3C2410的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2410_nand_reset(void);
& [! ^/ @6 R- |) O3 v9 Estatic void s3c2410_wait_idle(void);
- E+ A2 ~& e$ \3 estatic void s3c2410_nand_select_chip(void);
static void s3c2410_nand_deselect_chip(void);
  i  U  D: V( T8 }- a. F. [static void s3c2410_write_cmd(int cmd);
static void s3c2410_write_addr(unsigned int addr);
4 j' b" ^4 r" b, f# Nstatic unsigned char s3c2410_read_data();
/* S3C2440的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2440_nand_reset(void);
static void s3c2440_wait_idle(void);
static void s3c2440_nand_select_chip(void);
static void s3c2440_nand_deselect_chip(void);
static void s3c2440_write_cmd(int cmd);
1 V1 N9 t- j6 ^/ c4 J4 Y5 Astatic void s3c2440_write_addr(unsigned int addr);
& E* I( l$ N$ O$ F0 }static unsigned char s3c2440_read_data(void);

/* 初始化NAND Flash */
void nand_init(void)
{
, l2 J* c0 D  `& R* H#define TACLS   0
#define TWRPH0  3
  T7 J8 C1 D, l  H! }#define TWRPH1  0
+ }  W% Z, A6 T    /* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
    if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2410_nand_reset;
( t. c; p4 u  ?        nand_chip.wait_idle          = s3c2410_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2410_nand_select_chip;
' j  }, T) Q; q7 i, J' W        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2410_nand_deselect_chip;
        nand_chip.write_cmd          = s3c2410_write_cmd;
2 J; @, E. P6 I3 Z. A% E        nand_chip.write_addr         = s3c2410_write_addr;
        nand_chip.read_data          = s3c2410_read_data;
        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选, 设置时序 */
) o9 B) k; J: f+ \1 H5 _        s3c2410nand->NFCONF = (115)|(112)|(111)|(TACLS8)|(TWRPH04)|(TWRPH10);
7 E' z1 o4 U2 I8 {% ^    }
) @: Q* F5 A$ c" R7 P    else
( U) v0 L' V* t( j    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2440_nand_reset;
        nand_chip.wait_idle          = s3c2440_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2440_nand_select_chip;
        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2440_nand_deselect_chip;
0 h6 E; V- w* s        nand_chip.write_cmd          = s3c2440_write_cmd;
% f: c/ k- a/ [' [#ifdef LARGER_NAND_PAGE
2 f! P- l+ }; H) K" s  a        nand_chip.write_addr         = s3c2440_write_addr_lp;
#else
3 q2 d. E8 c0 S' r7 ]  ]! a3 ]1 u' L        nand_chip.write_addr         = s3c2440_write_addr;
8 p9 O+ Q2 B# f5 l#endif
1 V- X/ E: L& y& d3 z% {; U) Y        nand_chip.read_data          = s3c2440_read_data;
        /* 设置时序 */
        s3c2440nand->NFCONF = (TACLS12)|(TWRPH08)|(TWRPH14);
        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
1 w; d4 i, s& E% N' H        s3c2440nand->NFCONT = (14)|(11)|(10);
! r5 S2 R& q7 W$ o    }
   
    /* 复位NAND Flash */
1 h. t( K9 C6 F0 C% g, Q    nand_reset();
}
% @8 Q) V2 T* S: d6 n这段代码是用于操作Nand Flash的一段源代码。首先我们看到开始定义了一个结构体，里面放置的全是函数指针。他们等待被赋值。然后是定义了一个这种结构体的变量nand_chip。然后是即将操作的函数声明。
这些函数将会被其他文件的函数调用。因为在这些函数里一般都只有一条语句，就是调用结构体的函数指针。
接着往下看，是针对两种架构的函数声明。然后在nand_init函数中对nand_chip进行赋值，这也就是我们刚刚讲过的，将函数的入口地址赋值给指针。现在nand_chip已经被赋值了。如果我们要对Nand进行读写操作，我们只需调用nand_chip.read_data()或者nand_chip.write_cmd()等等函数。
这是比较方便的一点，另一点，此代码具有很强的移植性，如果我们又用到了一种芯片，我们就不需要改变整篇代码，只需在nand_init函数中增加对新的芯片的判断，然后给nand_chip赋值即可。所以我说函数指针会使代码具有可移植性，易修改性。

6 S, q9 A, @; u5 r4 ?  ^3.操作寄存器的位#define GPFCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
GPFCON &=~ (0x13);
GPFCON |= (0x13);
" w  V9 S3 n' g0 s  A3 s结合我们刚刚所讲的，首先宏定义寄存器，这样我们能够直接给它赋值。位操作中，我们要学会程序第2行中的，给目标位清0，这里是给bit3清0。第3行则是给bit3置1。
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% W! D8 Y, Q: }
# O5 ]& n6 z$ f& r你好，我是飞宇，本硕均于某中流985 CS就读，先后于百度搜索以及字节跳动电商等部门担任Linux C/C++后端研发工程师。
同时，我也是知乎博主@韩飞宇，日常分享C/C++、计算机学习经验、工作体会，欢迎点击此处查看我以前的学习笔记&经验&分享的资源。
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欢迎你添加我的微信，我拉你进技术交流群。此外，我也会经常在微信上分享一些计算机学习经验以及工作体验，还有一些内推机会。
8 y8 U- j- v; t
% `8 S# V. U/ {0 z9 C% x

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