共享几个我用了很久的宏

2019-10-16 01:55发布

我的与或非等等各种逻辑计算一直不好,以前学51单片机的时候每次要配置寄存器的时候,虽然都知道看着器件手册去写,
但是我还是觉得很痛苦,
后来就有了这些宏,阅读起来会直观一点,不过敲的代码也得多一点,我后来写的代码都是用这些宏来封装寄存器操作的。

第一个比较好理解的 例如 BIT(0) == 0X01, BIT(1) == 0X02:
#define BIT(x)     (0x01L<<(x))
#define Bit    BIT

第二个:
#define BitFromTo(h, l) ((h > l)? ((BIT(h) - BIT(l) + BIT(h))): (BIT(l) - BIT(h) + BIT(l)) )
打个比方,BitFromTo(3, 0) 的结果就是 0x0f
BitFromTo(7, 4)的结果是0xf0
(注意:虽然宏内部有运算,但是如果你给的参数是常量(一般都是这样的),编译器是会自动优化的,不需要你去担心效率问题)


注:我后面的解释得可能不够详细,但是附件里有源代码,源代码里面都有详细的说明。)
第三个:
#define SetBit(type, flag, which_bit)   ((flag) | ((type)which_bit))
这个是用来置位一个变量的某几个位的。
type是用来指明类型的,是因为在另外一个宏用的时候会有安全问题(我的意思是不加可能会出错),为了统一风格,所以这里也有这个。然后就得几敲几个字了。。。
比如:u32 a = 0;
那么 a = SetBit(u32, a, Bit(0) |Bit(4));  的结果会是 a == 0x00000011;  就是把0号位(第1个位为0号位)和4号位置1了。

第四个:
#define AssignBit(type ,flag , which_bit, val) ((((type)which_bit)&((type)val)) | ((flag)&(~((type)which_bit))))
一开始写这个宏的时候是没有type这个参数的,type是从通用性和安全上考虑的,不过又要多打几个字,不爽,如果C/C++能够支持typeof操作符就好了 
(注:用C++的template的语法特性也是可以解决这个问题的,附件里的template.h是我后来拓展到C++的方式,用C++开发STM32的比较少见,
只是个人喜欢罢了,如果有人有兴趣,再单独开帖讨论)
比如说我要把变量u8 a 的 6号位到4号位的值设置为 101,我就可以
a = AssignBit(u8, a, BitFromTo(6, 4), BIT(6) | BIT(4));
这样多直观呀,
本来是要这样写的,不仅不好懂,还容易出错
a &= 0x8f;
a |= 0x50;

第五个
#define ClearBit(type, flag, which_bit) ((flag) & (~((type)which_bit)))
呵呵,这个是用来把一个变量的某些位清零的
比如把变量u8 a = 0xf4;的2号位清零
a = ClearBit(u8, a, BIT(2));
现在 a == 0xf0 了

然后是这个
#define BByte(b) (     
(((( 0x##b##L )   ) & 1 )<<0) | 
(((( 0x##b##L ) >>4  ) & 1 )<<1) | 
(((( 0x##b##L ) >>8  ) & 1 )<<2) | 
(((( 0x##b##L ) >>12 ) & 1 )<<3) | 
(((( 0x##b##L ) >>16 ) & 1 )<<4) | 
(((( 0x##b##L ) >>20 ) & 1 )<<5) | 
(((( 0x##b##L ) >>24 ) & 1 )<<6) | 
(((( 0x##b##L ) >>28 ) & 1 )<<7)  
)
这个是用来写一个最多8位的二进制变量的,16位,32位也可以,附件里面有相关的宏,位数多了阅读性不太好。
比如:BByte(01011010) == 0x5a

接下来是:
#define AssignBitSection(type, var, LSB, length, value)  AssignBit(type, var, ((1<<(length)) - 1)*LSB, (value)*LSB)
比如:我要把寄存器a的 [7:4] 位赋值为 0101b
a = AssignBitSection(u32, a, 4, 4, BByte(0101));   偶尔会有寄存器是连在一起的几个用来配置某些功能的嘛。

然后。。。好像也就这么多了。
写个注意吧,C语言的宏也是有它的问题的,多次求值的问题,
比如: a = AssignBit(u32, a++, Bit(5)|Bit(6), Bit(5) );   如果你把它当成函数看,严重性就比较大了!!!这个是基础的语法问题,我不作解释。

为了解决这些问题,使用 __inline 不仅保证了效率,同时解决了多次求值的问题。但是我没作这个拓展。
我是以这些为基础,用C++去拓展的,刚才也说了,附件里的template.h里的内容就是我后来拓展到C++的方式,
只是个人喜欢罢了,我现在对于C++还遇到一些没有解决的问题,如果有人有兴趣,再单独开帖讨论。

附件里面的macro_function.h就是这个帖子讲的宏的源代码,然后其它的几个文件,是使用这些宏来封装寄存器的例子,
有部分已经用开始用C++的方式拓展了,有此地方和C是不兼容的,如果想拿来用,麻烦自己删改了,如果只是看看,忽略它们即可。
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29条回答
zenghi
1楼-- · 2019-10-18 03:05
回复【19楼】Pony279:
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明天到公司玩玩看。C环境有啥问题,超过32位会提示不,再加个LL?明天实践下,这电脑纯娱乐。
william
2楼-- · 2019-10-18 06:08
 精彩回答 2  元偷偷看……
Pony279
3楼-- · 2019-10-18 07:50
回复【20楼】zenghi:
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定义里只考虑到了 8 位的情况
#define BByte(b) (     
(((( 0x##b##L )   ) & 1 )<<0) | 
(((( 0x##b##L ) >>4  ) & 1 )<<1) | 
(((( 0x##b##L ) >>8  ) & 1 )<<2) | 
(((( 0x##b##L ) >>12 ) & 1 )<<3) | 
(((( 0x##b##L ) >>16 ) & 1 )<<4) | 
(((( 0x##b##L ) >>20 ) & 1 )<<5) | 
(((( 0x##b##L ) >>24 ) & 1 )<<6) | 
(((( 0x##b##L ) >>28 ) & 1 )<<7)  
)

如 BByte(10101010)
在宏里面会先转成 0x10101010, 再一位一位的提取最后组合成 0xAA

超过 8 位的部分会被直接忽略掉

在宏里面加多几句支持 16 位可能是可以的, 主要是不知道转出来的 0x 10101010 10101010 能不能编译器都认识. 
不过写那么长的二进制也不好读, 所以干脆就没加上去了 ...
Zayn
4楼-- · 2019-10-18 13:23
学习学习
hwl1023
5楼-- · 2019-10-18 13:39
学习
jj632856828
6楼-- · 2019-10-18 18:47
最喜欢看这种贴

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