原创宏的妙用（1）

 2010-11-22 12:06  2444 7 4 分类: MCU/ 嵌入式

在V-USB中（也就是以前的AVRUSB）中，我们可以看到有新的一些宏使用方法，非常独特。例如在文件hardware.h中，定义端口的方式是：

#define HWPIN_ISP_RESET     B, 0
#define HWPIN_ISP_MOSI      B, 3
#define HWPIN_ISP_MISO      B, 4
#define HWPIN_ISP_SCK       B, 5

这样做有什么好处呢？在前面的一篇Blog中，我们可以看到每种MCU的IO都是由几个寄存器进行控制的。在程序移植时，如果修改一个端口，就需要同时将对应的几个寄存器都进行修改，这样就比较麻烦，特别在需要修改的IO比较多，或者程序直接引用的地方比较多的时候，比较容易出错。使用宏就可以比较好的解决这个问题。在V-USB的文件utils.h中，我们可以看到下面的宏定义：

#define UTIL_CONCAT(a, b)           a ## b
#define UTIL_CONCAT_EXPANDED(a, b) UTIL_CONCAT(a, b)

#define UTIL_INTERRUPT(signame)                         \
    void signame (void) __attribute__ ((interrupt));    \
    void signame (void)

/* PORT bit macros */

#define UTIL_ARG1(a, b) a
#define UTIL_ARG2(a, b) b

#define UTIL_PBIT_SET(varbase, pinspec) UTIL_CONCAT_EXPANDED(varbase, UTIL_ARG1(pinspec)) |= (1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))
#define UTIL_PBIT_CLR(varbase, pinspec) UTIL_CONCAT_EXPANDED(varbase, UTIL_ARG1(pinspec)) &= ~(1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))

#define PORT_OUT(pinspec)       UTIL_CONCAT_EXPANDED(PORT, UTIL_ARG1(pinspec))
#define PORT_IN(pinspec)        UTIL_CONCAT_EXPANDED(PIN, UTIL_ARG1(pinspec))
#define PORT_DDR(pinspec)       UTIL_CONCAT_EXPANDED(DDR, UTIL_ARG1(pinspec))
#define PORT_BIT(pinspec)       UTIL_ARG2(pinspec)

#define PORT_PIN_SET(pinspec)   UTIL_CONCAT_EXPANDED(PORT, UTIL_ARG1(pinspec)) |= (1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))
#define PORT_PIN_CLR(pinspec)   UTIL_CONCAT_EXPANDED(PORT, UTIL_ARG1(pinspec)) &= ~(1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))
#define PORT_PIN_VALUE(pinspec) (UTIL_CONCAT_EXPANDED(PIN, UTIL_ARG1(pinspec)) & (1 << (UTIL_ARG2(pinspec))))

#define PORT_DDR_SET(pinspec)   UTIL_CONCAT_EXPANDED(DDR, UTIL_ARG1(pinspec)) |= (1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))
#define PORT_DDR_CLR(pinspec)   UTIL_CONCAT_EXPANDED(DDR, UTIL_ARG1(pinspec)) &= ~(1 << (UTIL_ARG2(pinspec)))
#define PORT_DDR_VALUE(pinspec) (UTIL_CONCAT_EXPANDED(DDR, UTIL_ARG1(pinspec)) & (1 << (UTIL_ARG2(pinspec))))

调用时方式如下：

    PORT_DDR_SET(HWPIN_ISP_SCK);    /* enable programming I/O pins */
    PORT_DDR_SET(HWPIN_ISP_MOSI);

    PORT_DDR_SET(HWPIN_ISP_RESET);
    timerTicksDelay(ispClockDelay); /* stabDelay may have been 0 */
    PORT_PIN_SET(HWPIN_ISP_RESET); /* give positive RESET pulse */

如果把宏替换，上面的语句就是

    DDRB |= (1 << 5);
    DDRB |= (1 << 3);
    DDRB |= (1 << 0);
    PORTB |= (1 << 0);

其实和以前的写法没有什么区别。但是这样的好处也很明显，在移植程序时，只需要修改IO的定义，不需要手工修改相关寄存器了，减少了移植时的难度，降低了代码维护量。缺点是代码看起来有些复杂，类似伪代码。

在其他MCU中，我们也可以使用类似的方法。下面是我将这种方法移植到MSP430的代码，基于IAR5.10开发环境。

#define LEDRED P1, 0
#define LEDGREEN P1, 6

#define PIN_INPUT             0
#define PIN_OUTPUT            1

#define MC_ARG1(a, b)         a
#define MC_ARG2(a, b)         b
#define MC_CON_CAT(a, b)      a##b
#define MC_CONCAT(a, b)       MC_CON_CAT(a, b)

#define MSP_PINDIR(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), DIR_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), DIR_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PININ(PIN)        MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IN_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IN_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINOUT(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINREN(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), REN_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), REN_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINSEL(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), SEL_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), SEL_), MC_ARG2(PIN)))

#define MSP_PINIE(PIN)        MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IE_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IE_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINIES(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IES_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IES_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINIFG(PIN)       MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_), MC_ARG2(PIN)))
#define MSP_PINIFGSET(PIN)    MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_), MC_ARG2(PIN))) = 1
#define MSP_PINIFGCLR(PIN)    MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), IFG_), MC_ARG2(PIN))) = 0

#define LEDON(PIN)   MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_), MC_ARG2(PIN))) = 1
#define LEDOFF(PIN) MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_bit.), MC_CONCAT(MC_CONCAT(MC_ARG1(PIN), OUT_), MC_ARG2(PIN))) = 0