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疯狂单片机--用C++写STM32程序-STM32PIN_stm32 c++

作者：Guff_9hys | 2024-08-20 00:39:35

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stm32 c++

现单片机已经白菜价了,可用的资源也不断丰富起来.

有一天我突发奇想,用C++写单片机不是更方便.(相信很多人有类似的想法,不过在网上找到的参考资料也太少了)

话说很多编译器本身是支持C++,大部分人认为C++效率C低,我想说的是当年Android刚出来的时候,也受到了很多人的抵触...

手上正好有块STM32开发板,就拿它开刀了:

一.把库中的.C文件改成.CPP

 

 

 

二.定义一个GPIO的类

单片机的helloworld,那就是流水灯.

要是能够简化定义成这样子就好理解了

 

STM32PIN DS1_N(PF,6);
STM32PIN DS2_N(PF,7);
STM32PIN DS3_N(PF,8);
STM32PIN DS4_N(PF,9);

于是我定义了下面这么一个类

 

  1. //stm32pin.h
  2. #pragma once
  3. typedef struct   tagGPIO_PIN
  4. {
  5. 	uint32_t		periph;//eg:RCC_APB2Periph_GPIOF
  6. 	GPIO_TypeDef*   	port;	 //eg:GPIOF
  7. 	uint16_t 		pin;	 //eg:GPIO_Pin_10
  8. 	GPIOMode_TypeDef  	mode;	 //eg.GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  9. 	GPIOSpeed_TypeDef  	speed; 	 //eg.GPIO_Speed_50MHz
  10. }GPIO_PIN;
  11.  
  12. enum STM32_PORT_INDEX
  13. {
  14. 	PA=0,PB,PC,PD,PE,PF,PG 
  15. };
  16. struct 
  17. {
  18. 		uint32_t		p_periph;
  19. 		GPIO_TypeDef*		p_port;
  20. }PERIPH_PORT[]=
  21. {
  22. 	RCC_APB2Periph_GPIOA,GPIOA,
  23. 	RCC_APB2Periph_GPIOB,GPIOB,
  24. 	RCC_APB2Periph_GPIOC,GPIOC,
  25. 	RCC_APB2Periph_GPIOD,GPIOD,
  26. 	RCC_APB2Periph_GPIOE,GPIOE,
  27. 	RCC_APB2Periph_GPIOF,GPIOF,
  28. 	RCC_APB2Periph_GPIOG,GPIOG,
  29. };
  30. //简化书写 
  31. #define			GM_AIN		        GPIO_Mode_AIN            //模拟输入模式    
  32. #define			GM_IN_FLOATING		GPIO_Mode_IN_FLOATING   //浮空输入模式    
  33. #define			GM_IPD			GPIO_Mode_IPD         //下拉输入模式    
  34. #define			GM_IPU 			GPIO_Mode_IPU          //上拉输入模式    
  35. #define			GM_OUT_OD 		GPIO_Mode_Out_OD       //开漏输出模式    
  36. #define			GM_OUT_PP 		GPIO_Mode_Out_PP       //通用推挽输出模式    
  37. #define			GM_AFOD 		GPIO_Mode_AF_OD        //复用功能开漏输出    
  38. #define			GM_AFPP 		GPIO_Mode_AF_PP          //复用功能推挽输出   
  39.  
  40.  
  41.  
  42. /*--------------------如何定义STM32PIN--------------------------------------*/
  43. // //eg:
  44. //  STM32PIN  key1(RCC_APB2Periph_GPIOC,GPIOC,GPIO_Pin_1,GM_IN_FLOATING);
  45. //  STM32PIN  pins(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO,GPIOC,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_10);
  46. //  STM32PIN  EnTk(PA,0);
  47.  
  48.  
  49.  
  50. class STM32PIN
  51. {
  52. private:
  53. 	 GPIO_PIN m_gpio;
  54. public:
  55. 	 ~STM32PIN()
  56. 	 {
  57.  
  58. 	 }
  59. 	 STM32PIN()
  60. 	 {
  61.  
  62. 	 }
  63.  STM32PIN(                              STM32_PORT_INDEX 	indexPort,
  64. 					uint16_t 		        indexPin, //只能取0~15对应GPIO_Pin_0~GPIO_Pin_15
  65. 					GPIOMode_TypeDef		p_mode=GM_OUT_PP,
  66. 					GPIOSpeed_TypeDef		p_speed=GPIO_Speed_50MHz )	//对于输入Speed应为0
  67. {	   	 
  68. 		reset(PERIPH_PORT[indexPort].p_periph,
  69. 					PERIPH_PORT[indexPort].p_port,
  70. 					(uint16_t)1<<indexPin,//根据GPIO_Pin_x对应规则
  71. 					p_mode,
  72. 					p_speed );
  73. }
  74. 	 
  75. 	  STM32PIN(             uint32_t		        p_periph,
  76. 				GPIO_TypeDef*		        p_port,
  77. 				uint16_t			p_pins,    //可以或上多引脚
  78. 				GPIOMode_TypeDef		p_mode=GPIO_Mode_Out_PP,
  79. 				GPIOSpeed_TypeDef		p_speed=GPIO_Speed_50MHz )	//对于输入Speed应为0
  80. 	 {
  81. 	   	 reset(	 p_periph,
  82. 							 p_port,
  83. 							 p_pins,    //可以或上多引脚
  84. 							 p_mode,
  85. 							 p_speed );
  86. 	 }
  87. 	   void reset( GPIOMode_TypeDef   p_mode=GPIO_Mode_Out_PP )
  88. 	   {
  89. 	   		if(m_gpio.mode==p_mode)return;
  90. 				reset( 	m_gpio.periph,
  91. 					m_gpio.port,
  92. 					m_gpio.pin,    //可以或上多引脚
  93. 					p_mode,
  94. 					m_gpio.speed );
  95. 				        m_gpio.mode=p_mode;
  96. 	   }
  97. 	 void reset( 	uint32_t    		p_periph,
  98. 			GPIO_TypeDef*    	p_port,
  99. 			uint16_t    		p_pins,    //可以或上多引脚,如片外RAM扩展的定义
  100. 			GPIOMode_TypeDef   		p_mode=GPIO_Mode_Out_PP,
  101. 			GPIOSpeed_TypeDef  		p_speed=GPIO_Speed_50MHz )
  102. 	 {
  103. 		  m_gpio.periph = p_periph;
  104. 		  m_gpio.port = p_port;
  105. 		  m_gpio.pin = p_pins;
  106. 		  m_gpio.mode=p_mode;
  107. 		  m_gpio.speed=p_speed;
  108.  
  109. 		  GPIO_InitTypeDef tmp_InitType;//临时产生
  110. 		  tmp_InitType.GPIO_Pin= m_gpio.pin ;
  111. 		  tmp_InitType.GPIO_Mode=m_gpio.mode;
  112. 		  tmp_InitType.GPIO_Speed=m_gpio.speed;
  113.  
  114. 		  RCC_APB2PeriphClockCmd( m_gpio.periph, ENABLE );
  115.  
  116. 		  GPIO_Init( m_gpio.port ,&tmp_InitType);
  117. 	 }
  118.  
  119. 	  inline  bool get(void)
  120. 	  {
  121. 		    if( ishigh() )
  122. 		    {
  123. 		        return true;
  124. 		    }
  125. 		    else
  126. 		    {
  127. 		       return false;
  128. 		    }
  129. 	  }
  130. 	 inline void set(bool bs)
  131. 	 {
  132. 		  if(bs)
  133. 		  {
  134. 		   	high();//GPIO_SetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  135. 		  }
  136. 		  else
  137. 		  {
  138. 		   	low();//GPIO_ResetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  139. 		  }
  140. 	  }
  141. 	 inline void invert(void)
  142. 	 {
  143. 	 	  if ( ishigh() )
  144. 		  {
  145. 		  	low();//GPIO_ResetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  146. 		  }
  147. 		  else
  148. 		  {
  149.   		   	high();//GPIO_SetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  150. 		  }
  151. 	 }
  152.  
  153.  	 inline void high(void)
  154. 	 {		
  155. 		 //GPIO_SetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  156. 			m_gpio.port->BSRR = m_gpio.pin;
  157. 	 }
  158.  
  159. 	 inline void low(void)
  160. 	 {		
  161. 			//GPIO_ResetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  162. 			m_gpio.port->BRR = m_gpio.pin;
  163. 	 }
  164. 	 inline bool ishigh()
  165. 	 {	
  166. 		 // if ((GPIOx->IDR & GPIO_Pin) != (uint32_t)Bit_RESET)	GPIO_ReadInputDataBit(m_gpio.port, m_gpio.pin)==Bit_SET
  167. 		  if( m_gpio.port->IDR & m_gpio.pin)
  168. 		  {
  169. 		      return true;
  170. 		  }
  171. 		  else
  172. 		  {
  173. 		     return false;
  174. 		  }
  175. 	 }
  176. 	inline bool islow()
  177. 	 {		  
  178. 	    // if ((GPIOx->IDR & GPIO_Pin) != (uint32_t)Bit_RESET)	GPIO_ReadInputDataBit(m_gpio.port, m_gpio.pin)==Bit_SET
  179. 		  if( m_gpio.port->IDR & m_gpio.pin)
  180. 		  {
  181. 		      return false; 
  182. 		  }
  183. 		  else
  184. 		  {
  185. 					return true;
  186. 		  }
  187. 	 }
  188.  
  189. 	 void toggle(uint32_t t=1000,bool bLoop=true) 
  190. 	 {
  191. 				while(bLoop)
  192. 				{
  193. 					high();
  194. 					for(int i=0;i<t;i++);
  195. 					low();
  196. 					for(int i=0;i<t;i++);
  197. 				}
  198. 	 }
  199.  
  200. };

从上面的类,可以看到,让GPIO拉高使用high(),拉使用low(),
为了能产生高效的代码,其中大部分函数使用内联,
将 GPIO_SetBits() GPIO_ResetBits()函数调用改写成寄存器方式
 //GPIO_SetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
  inline void high(void)
{
m_gpio.port->BSRR = m_gpio.pin;
}
//GPIO_ResetBits(m_gpio.port, m_gpio.pin);
 inline void low(void)

{

        m_gpio.port->BRR = m_gpio.pin;
 }

于是流水灯的程序就可以写这样子:

 

 

  1. //main.cpp
  2. #include "stm32pin.h"
  3. int main(void)
  4. {
  5. 		STM32PIN DS1_N(PF,6);
  6. 		STM32PIN DS2_N(PF,7);
  7. 		STM32PIN DS3_N(PF,8);
  8. 		STM32PIN DS4_N(PF,9);
  9.  
  10. 		uint8_t i=0;
  11. 		while(true)
  12. 		 {
  13. 			 i++;
  14. 			 i & 0x01 ? DS1_N.low():DS1_N.high();
  15. 			 i & 0x02 ? DS2_N.low():DS2_N.high();
  16. 			 i & 0x04 ? DS3_N.low():DS3_N.high();
  17. 			 i & 0x08 ? DS4_N.low():DS4_N.high();
  18. 			 for(uint32_t i=0;i<10000000;i++);
  19. 		 }
  20. }


 

接着让USER2键按下,流水灯反过来计数,只要这样定义

 

STM32PIN USER2(PD,3,GM_IN_FLOATING);

使用的时候这样写

if( USER2.islow() ) 

{

//要执行的动作

}

 

 

  1. #include "stm32pin.h"
  2. int main(void)
  3. {
  4.  
  5. 		STM32PIN DS1_N(PF,6);
  6. 		STM32PIN DS2_N(PF,7);
  7. 		STM32PIN DS3_N(PF,8);
  8. 		STM32PIN DS4_N(PF,9);
  9. 		STM32PIN USER2(PD,3,GM_IN_FLOATING);
  10. 		uint8_t i=0;
  11. 		while(true)
  12. 		 {
  13. 			 i++;
  14. 			 if( USER2.islow() )
  15. 			 {
  16. 					 i & 0x08 ? DS1_N.low():DS1_N.high();
  17. 					 i & 0x04 ? DS2_N.low():DS2_N.high();
  18. 					 i & 0x02 ? DS3_N.low():DS3_N.high();
  19. 					 i & 0x01 ? DS4_N.low():DS4_N.high();
  20. 			 }
  21. 				else
  22. 				{
  23. 					 i & 0x01 ? DS1_N.low():DS1_N.high();
  24. 					 i & 0x02 ? DS2_N.low():DS2_N.high();
  25. 					 i & 0x04 ? DS3_N.low():DS3_N.high();
  26. 					 i & 0x08 ? DS4_N.low():DS4_N.high();
  27. 				}
  28. 			 for(uint32_t i=0;i<10000000;i++);
  29. 		 }
  30. }


未完待续....

 

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