单片机开发进阶技巧：（一）单变量承担多个标志位及计数功能

下一篇如何判断一个浮点型运算结果是否为整数目 录单变量承担多个标志位及计数功能1判断某个位是 1 还是 02将某一位置 1 或置 03低位计数高位判断4应用案例① 基础案例② 进阶案例③ 补充案例单变量承担多个标志位及计数功能使用一个变量来承担多个标志位的功能即每一位都可以充当标志位也可以包含计数功能。好处节省空间让代码看起来高级集成度会变高。缺点代码可读性差不易理解。定义一个 8 位整型变量uint8_t flag则有1判断某个位是 1 还是 0/*判断位0*/if((flag0x01)0)// 位0为0if((flag0x01)0x01)// 位0为1/*判断位1*/if((flag0x02)0)// 位1为0if((flag0x02)0x02)// 位1为1/*判断位2*/if((flag0x04)0)// 位2为0if((flag0x04)0x04)// 位2为1/*判断位3*/if((flag0x08)0)// 位3为0if((flag0x08)0x08)// 位3为1/*判断位4*/if((flag0x10)0)// 位4为0if((flag0x10)0x10)// 位4为1/*判断位5*/if((flag0x20)0)// 位5为0if((flag0x20)0x20)// 位5为1/*判断位6*/if((flag0x40)0)// 位6为0if((flag0x40)0x40)// 位6为1/*判断位7*/if((flag0x80)0)// 位7为0if((flag0x80)0x80)// 位7为12将某一位置 1 或置 0/*位0置1或置0*/flag|0X01;// 位0置1flag0X7F;// 位0置0等效于 flag ~0X01;/*位1置1或置0*/flag|0X02;// 位1置1flag0XFD;// 位1置0等效于 flag ~0X02;/*位2置1或置0*/flag|0X04;// 位2置1flag0XFB;// 位2置0等效于 flag ~0X04;/*位3置1或置0*/flag|0X08;// 位3置1flag0XF7;// 位3置0等效于 flag ~0X08;/*位4置1或置0*/flag|0X10;// 位4置1flag0XEF;// 位4置0等效于 flag ~0X10;/*位5置1或置0*/flag|0X20;// 位5置1flag0XDF;// 位5置0等效于 flag ~0X20;/*位6置1或置0*/flag|0X40;// 位6置1flag0XBF;// 位6置0等效于 flag ~0X40;/*位7置1或置0*/flag|0X80;// 位1置1flag0X7F;// 位1置0等效于 flag ~0X80;3低位计数高位判断在实际项目中常将一个变量的高几位用作状态标志位低几位用作计数值或索引。例如使用uint8_t flagbit7、bit6作为布尔标志如TX_READY、RX_COMPLETEbit5 ~ bit0共6位用于计数范围 0~63此外如果计数位数不够可以定义一个 16 位的变量。4应用案例实际工程当中我们会用位操作符来代替0x01这些十六进制0x0110;0x0211;0x0412;0x0813;0x1014;0x2015;0x4016;0x8017;还可以进一步将其定义为宏#defineVALUE1(17)#defineVALUE2(16)#defineVALUE3(15)① 基础案例串口通信uint8_tuart_status0;#defineUART_TX_BUSY(17)#defineUART_RX_VALID(16)#defineUART_ERR_FLAG(15)#defineUART_RX_COUNT0x1F// 低5位存接收字节数最多31字节// 接收到1个字节uart_status(uart_status~UART_RX_COUNT)|((rx_cnt1)UART_RX_COUNT);uart_status|UART_RX_VALID;// 发送中uart_status|UART_TX_BUSY;// 发送完成uart_status~UART_TX_BUSY;② 进阶案例我们可以进一步将 “判断某个位是1还是0” 和 “将某一位置1或置0” 封装成宏形式的函数如果编译器报错了就把 1U 后面的 U 删了#defineSET_BIT(var,bit)((var)|(1U(bit)))// 将变量的某一位置1#defineCLR_BIT(var,bit)((var)~(1U(bit)))// 将变量的某一位置0#defineIS_SET(var,bit)(((var)(1U(bit)))!0)// 判断变量的某一位是否为1返回1则是1返回0则是0则进阶版的串口通讯实例如下#includestdint.h// ---------- 位操作宏 ------------------------------#defineSET_BIT(var,bit)((var)|(1U(bit)))// 置1#defineCLR_BIT(var,bit)((var)~(1U(bit)))// 清0#defineIS_SET(var,bit)(((var)(1U(bit)))!0)// 判断是否为1// ---------- UART 状态位定义 -----------------------#defineUART_TX_BUSY_BIT7// bit7: 发送忙标志#defineUART_RX_VALID_BIT6// bit6: 接收数据有效#defineUART_ERR_FLAG_BIT5// bit5: 错误标志#defineUART_RX_COUNT_MASK0x1F// 低5位bit4~bit0接收字节数0~31// 状态变量uint8_tuart_status0;// ---------- 使用示例 ------------------------------// 1. 开始发送数据置位 TX_BUSYSET_BIT(uart_status,UART_TX_BUSY_BIT);// 2. 发送完成清除 TX_BUSYCLR_BIT(uart_status,UART_TX_BUSY_BIT);// 3. 接收到一个字节在 RX 中断中调用{uint8_tcurrent_countuart_statusUART_RX_COUNT_MASK;// 读取当前计数值if(current_count31){// 计数1并更新到低5位先清空再写入uart_status(uart_status~UART_RX_COUNT_MASK)|(current_count1);}SET_BIT(uart_status,UART_RX_VALID_BIT);// 标记有新数据}// 4. 主循环中检查是否有有效数据if(IS_SET(uart_status,UART_RX_VALID_BIT)){uint8_trx_bytesuart_statusUART_RX_COUNT_MASK;// 获取接收字节数// TODO: 处理接收到的 rx_bytes 个字节数据// ...// 处理完毕清除有效标志计数不清零由下次接收覆盖CLR_BIT(uart_status,UART_RX_VALID_BIT);}// 5. 出现通信错误如帧错误、溢出等SET_BIT(uart_status,UART_ERR_FLAG_BIT);// 6. 检查是否有错误可选if(IS_SET(uart_status,UART_ERR_FLAG_BIT)){// TODO: 错误处理CLR_BIT(uart_status,UART_ERR_FLAG_BIT);// 清除错误标志}③ 补充案例下面是正点原子通用定时器输入捕获例程中的一个函数就使用的这个方式。/** * brief 溢出中断服务函数底层回调函数 * others 用来记录定时器溢出次数此函数会被HAL_TIM_IRQHandler()调用 */voidHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef*htim){if((TIM5CH1_CAPTURE_STA0X80)0)// 还未成功捕获{if(TIM5CH1_CAPTURE_STA0X40)// 已经捕获到高电平上升沿了{if((TIM5CH1_CAPTURE_STA0X3F)0X3F)// 高电平太长了计数计满了{TIM5CH1_CAPTURE_STA|0X80;// 标记成功捕获了一次TIM5CH1_CAPTURE_VAL0XFFFF;}else// 计数TIM5CH1_CAPTURE_STA;}}}