在嵌入式开发中,有一些常用的C语言代码片段被认为是宝藏级别的,因为它们在处理底层硬件和优化性能方面非常有用。以下是一些常见的宝藏级别的C语言代码和解释:
1.位操作代码:
// 设置某个位为1
  • #define SET_BIT(reg, bit)    ((reg) |= (1 << (bit)))
  • // 清除某个位为0
  • #define CLEAR_BIT(reg, bit)  ((reg) &= ~(1 << (bit)))
  • // 切换某个位的状态
  • #define TOGGLE_BIT(reg, bit) ((reg) ^= (1 << (bit)))
  • // 读取某个位的值
  • #define READ_BIT(reg, bit)   (((reg) >> (bit)) & 1)
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    这些宏定义可以在操作寄存器位时提供方便。例如,使用SET_BIT(PORTA, 3)可以将寄存器PORTA的第3位设置为1。
    2.延迟函数:
    void delay_ms(unsigned int ms) {
  •     for (unsigned int i = 0; i < ms; i++) {
  •         for (volatile unsigned int j = 0; j < 6000; j++) {
  •             // 空循环一段时间
  •         }
  •     }
  • }
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    这是一个简单的毫秒级延迟函数。通过嵌套循环来实现一定的延迟时间,可以用于需要精确延迟的场景。
    3.外部中断处理:
    #include <avr/interrupt.h>
  • void init_external_interrupt() {
  •     // 配置外部中断触发条件
  •     // ...
  •    
  •     // 启用外部中断
  •     sei();
  • }
  • ISR(INT0_vect) {
  •     // 外部中断0中断处理程序
  • }
  • ISR(INT1_vect) {
  •     // 外部中断1中断处理程序
  • }
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    这段代码使用了Atmel AVR微控制器的外部中断处理机制。通过配置外部中断触发条件和编写中断处理程序,可以实现对外部事件的实时响应。
    4.字节序转换:
    uint16_t swap_bytes(uint16_t value) {
  •     return (value << 8) | (value >> 8);
  • }
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    这段代码用于交换一个16位整数的高低字节顺序,常用于处理不同字节序的数据。
    5.CRC校验:
    uint16_t calculate_crc(const uint8_t *data, size_t length) {
  •     uint16_t crc = 0;
  •     for (size_t i = 0; i < length; i++) {
  •         crc ^= (uint16_t)data[i] << 8;
  •         for (uint8_t bit = 0; bit < 8; bit++) {
  •             if (crc & 0x8000) {
  •                 crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
  •             } else {
  •                 crc <<= 1;
  •             }
  •         }
  •     }
  •     return crc;
  • }
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    这段代码用于计算循环冗余校验(CRC),常用于数据传输的完整性校验。
    6.字符串拷贝:
    char *string_copy(char *dest, const char *src) {
  •     char *p = dest;
  •     while ((*p++ = *src++)) ;
  •     return dest;
  • }
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    这段代码实现了字符串拷贝功能,将源字符串复制到目标字符串,包括字符串结尾的空字符。
    7.内存复制:
    void *memory_copy(void *dest, const void *src, size_t count) {
  •     char *d = dest;
  •     const char *s = src;
  •     while (count--) {
  •         *d++ = *s++;
  •     }
  •     return dest;
  • }
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    这段代码实现了内存复制功能,将源内存区域的数据复制到目标内存区域,逐字节复制指定数量的数据。
    8.位字段操作:
    struct {
  •     unsigned int flag1: 1;
  •     unsigned int flag2: 1;
  •     unsigned int flag3: 1;
  •     // ...
  • } status;
  • void set_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
  •     *flags |= (1 << position);
  • }
  • void clear_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
  •     *flags &= ~(1 << position);
  • }
  • int check_flag(unsigned int flags, unsigned int position) {
  •     return (flags >> position) & 1;
  • }
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    这段代码演示了如何使用位字段(bit fields)操作来管理标志位。结构体status中的每个成员都只占据一个位,可以通过位操作函数来设置、清除和检查特定位置的标志位。
    9.时钟周期计数:
    #include <stdint.h>
  • uint32_t get_cycle_count() {
  •     uint32_t cycle_count;
  •     __asm__ volatile("rdcycle %0" : "=r"(cycle_count));
  •     return cycle_count;
  • }
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    这段代码使用了嵌入式处理器的内置指令来获取时钟周期计数。通过读取处理器的计数寄存器,可以精确测量代码段的执行时间,用于性能优化和调试。