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单片机应用开发:C语言的结构体和共用体

2020-9-3 17:11:51 显示全部楼层
作者:瑞生,来源:科技老顽童

C语言的结构体和共用体,往往在单片机应用开发中被忽视。如果能够用起来,不仅能够极大的提高单片机的运行效率,还可能解决一些看起来无法解决的问题。

现在,给大家举一个例子:单片机串口需要接收并处理大量数据的情况。

示例:单片机甲要与某个设备乙通信,它们采用串口连接,设备乙会给单片机甲发送串口数据,数据一共有46个字节,其中前8个字节表示命令,后8个字节表示设备信息,中间30个字节表示有效数据。

普通的程序代码,会进行如下变量定义:
  1. unsigned char rec_buf[46]; // 定义接收缓存
  2. unsigned char command[8]; // 定义命令变量
  3. unsigned char valid_data[30]; // 定义有效数据变量
  4. unsigned char device_info[8]; // 定义器件信息变量
在串口中断函数中,使用rec_buf接收串口数据。此处省略接收代码,自行脑补。

接收完毕后,再使用如下代码把对应的变量取出来。
  1. //取出命令
  2. for(i=0;i<8;i++)
  3. {
  4.   command[i]=rec_buf[i];
  5. }
  6. //取出有效数据
  7. for(i=8;i<38;i++)
  8. {
  9.   valid_data[i-8]=rec_buf[i];
  10. }
  11. //取出器件信息
  12. for(i=38;i<46;i++)
  13. {
  14.   device_info[i-38]=rec_buf[i];
  15. }
取出来之后,就可以在程序中使用了,比如,判断接收到的是什么命令,如下代码所示:
  1. if(command[0]==0x88) // 如果是修改参数命令
  2. {
  3.   if(command[1]==0x33)// 如果修改的是IP地址参数
  4.   {
  5.     // 就怎么怎么样...
  6.   }
  7.   ...
  8. }
好!上面是普通的用法,接下来,我们使用结构体和共用体!
  1. union
  2. {
  3.   rec_buf[46];
  4.   struct
  5.   {
  6.     unsigned char command[8];
  7.     unsigned char valid_data[30];
  8.     unsigned char device_info[8];
  9.   }ComInfo;
  10. }D_buf;
上面代码中,我们使用了共用体和结构体的方法定义了串口接收缓存和串口命令、有效数据和器件信息变量。

当我们在串口中断中接收完数据后。就可以直接使用这些变量了。例如:
  1. if(D_buf.ComInfo.command[0]==0x88) // 如果是修改参数命令
  2. {
  3.   if(D_buf.ComInfo.command[1]==0x33)// 如果修改的是IP地址参数
  4.   {
  5.     // 就怎么怎么样...
  6.   }
  7.   ...
  8. }
下面,我解释一下代码。

共用体的特点:内部的变量使用同一个首地址。在我们定义的共用体里面,有两个变量,一个是rec_buf,一个是ComInfo,所以,它俩的内存首地址是相同的。

结构体的特点:内部的变量地址自增。在我们定义的结构体ComInfo中,command变量、valid_data变量、device_info变量使用同一片内存空间,地址连续。

基于以上共用体和结构体的特点,当我们接收完rec_buf以后,其实,数据就已经在结构体中的这3个变量中了,直接用就可以,省去了前面示例中“取出来”的环节。

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