STM32常用C语言知识总结

目录

一、引言
二、C 语言底子
1.数据类型
2.变量与常量
3.控制布局
4.数组与指针
 5.字符串
6. extern变量声明
7.内存管理 
三、STM32 中的 C 语言特性
1.位操作
2.寄存器操作

---

一、引言


STM32 作为一款广泛应用的微控制器，其开发离不开 C 语言的支持。C 语言凭借其高效、灵活和可移植性，成为了嵌入式系统开发的首选语言。本文将对 STM32 开发中涉及的 C 语言知识点进行具体总结，资助大家更好地把握 STM32 的开发。

二、C 语言底子

1.数据类型

基本数据类型：包括整型（int、short、long）、浮点型（float、double）、字符型（char）等。
stdint.h中的类型：在STM32开发中，经常利用stdint.h头文件中的类型界说，如int8_t、uint16_t、int32_t等，以确保数据类型的跨平台一致性。
派生数据类型：指针（*）、数组（[]）、布局体（struct）、共用体（union）等。
示例：

1.     int num = 10;
2.     float pi = 3.14;
3.     char ch = 'A';
5.     int8_t=10;
7.     struct Point {
8.         int x;
9.         int y;
10.     };
12.     union Data {
13.         int i;
14.         float f;
15.     };

复制代码

 
2.变量与常量

• 变量的界说和初始化：变量在利用前必须先界说，并可以在界说时进行初始化。
  
• 常量的界说：利用#define宏界说或const关键字界说常量。
  

    示例：

1.     int a = 5;  // 定义并初始化变量
2.     #define PI 3.14  // 宏定义常量
3.     const float E = 2.718;  // 使用 const 定义常量

复制代码

3.控制布局

• 顺序布局：步伐按照语句的誊写顺序依次实行。
  
• 选择布局：包括if-else语句和switch-case语句。
  
• 循环布局：for循环、while循环和do-while循环。
  

  示例：

1. int num = 10;
2.     if (num > 5) {
3.         printf("Num is greater than 5\n");
4.     } else {
5.         printf("Num is less than or equal to 5\n");
6.     }
8.     int choice = 2;
9.     switch (choice) {
10.         case 1:
11.             printf("Choice is 1\n");
12.             break;
13.         case 2:
14.             printf("Choice is 2\n");
15.             break;
16.         default:
17.             printf("Invalid choice\n");
18.             break;
19.     }
21.     for (int i = 0; i < 5; i++) {
22.         printf("%d ", i);
23.     }

复制代码

4.数组与指针

• 数组的界说、初始化和访问：数组是一组类似类型元素的聚集。
  
• 指针的概念和操作：指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。
  

   指针与数组的关系： 
  数组名在很多情况下会被当作指向数组首元素的指针来利用。比方，当将数组名传递给函数时，现实上传递的是一个指向数组首元素的指针。
  
  通过指针的算术运算，可以实现类似数组下标的操作来访问数组元素。比方，如果有一个指针 p 指向一个数组的首元素，那么 p + i 就指向了数组的第 i 个元素。
    示例：

1. #include <stdio.h>
3. int main() {
4.     int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
5.     int *ptr = arr;  // 此时数组名相当于指向首元素的指针
7.     printf("%d\n", arr[0]);  // 通过数组下标访问
8.     printf("%d\n", *(ptr + 0));  // 通过指针的算术运算访问
10.     ptr = &arr[2];  // 指针可以改变指向
11.     printf("%d\n", *ptr);  // 输出 3
13.     // 不能修改数组名的指向
14.     // arr = &arr[1];  // 这是错误的
16.     return 0;
17. }素

复制代码

 5.字符串

• 字符串的表示：利用字符数组或字符指针。
  
• 字符串操作函数：如strcpy、strcat、strcmp等。
  

示例：

1.     char str1[] = "Hello";
2.     char *str2 = "World";
4.     strcpy(str1, str2);  // 复制字符串

复制代码

6. extern变量声明

extern 声明只是告诉编译器该变量在其他地方已经界说，并不为变量分配内存空间，通常用于在多个源文件之间共享全局变量。
示例：
假设有两个源文件 file1.c 和 file2.c 。
在 file1.c 中界说一个全局变量：

1. int global_variable = 10;  // 定义并初始化全局变量

复制代码

在 file2.c 中利用 extern 声明来访问这个全局变量： 

1. extern int global_variable;  // 声明该变量在其他文件中已定义
3. int main() {
4.     printf("%d\n", global_variable);  // 可以使用该全局变量
5.     return 0;
6. }

复制代码

这样，在 file2.c 中就可以通过 extern 声明来利用在 file1.c 中界说的全局变量 global_variable 。
需要注意的是，利用 extern 声明变量时，要确保在其他地方确实有该变量的界说，否则会导致链接错误。
7.内存管理 

malloc、memset 和 free 是三个常用的库函数，用于动态内存管理。
(1) malloc 函数：
malloc 函数用于在堆上动态分配内存。它的函数原型为：

1. void *malloc(size_t size);

复制代码

size 参数指定要分配的字节数。malloc 函数返回一个指向分配的内存块的指针，如果分配失败则返回 NULL 。
   示例：

1. int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);  // 分配 10 个整数大小的内存

复制代码

 
 (2)memset 函数：
memset 函数用于将一段内存空间设置为指定的值。它的函数原型为：

1. void *memset(void *str, int c, size_t n);

复制代码

 str 是要设置的内存块的指针，c 是要设置的值（以 int 形式传递，现实设置时会转换为 unsigned char 类型），n 是要设置的字节数。
   示例：

1. memset(ptr, 0, sizeof(int) * 10);  // 将之前分配的内存初始化为 0

复制代码

 
(3)free 函数：
free 函数用于开释之前由 malloc 等函数分配的内存。它的函数原型为：

1. void free(void *ptr);

复制代码

ptr 是要开释的内存块的指针。
   示例：

1. free(ptr);  // 释放之前分配的内存

复制代码

 
 
三、STM32 中的 C 语言特性

1.位操作

• 位域：用于界说布局体中的位变量。
  
• 位运算：与（&）、或（|）、异或（^）、取反（~）、左移（<<）、右移（>>）。
  

 示例：

1.     struct Flags {
2.         unsigned int flag1 : 1;
3.         unsigned int flag2 : 1;
4.     };
6.     unsigned int num = 5;
7.     num = num << 2;  // 左移操作

复制代码

2.寄存器操作

• 直接访问寄存器：通过指针或宏界说来访问寄存器地址。
  
• 寄存器位操作：利用位掩码和位运算进行寄存器位的设置和扫除。
  

 volatile 关键字用于修饰可能被意外修改的变量，数据每次从内存中直接读取，不会被编译器优化导致数据不同步的题目。
  示例：

1. #define GPIOA_BASE  (0x40020000UL)
2. #define GPIOA_MODER  (*((volatile unsigned int *)(GPIOA_BASE + 0x00)))
4. GPIOA_MODER |= (1 << 10);  // 设置 GPIOA 引脚 5 的模式

复制代码

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。