整洁/紧凑的 C 代码，用于在微控制器上使用多个 GPIO 端口

Question

我正在编写一个程序，我需要在我的 Atmega4809 上控制许多 output 引脚。 我如何在不必编写重复代码的情况下使用这些代码（例如使用循环和 arrays）？

而不是这样做......

PORTA.OUT |= (1 << PIN2);
PORTB.OUT |= (1 << PIN4);
PORTC.OUT |= (1 << PIN1);
PORTD.OUT |= (1 << PIN3);

..我想做这样的事情

for (int i = 0; i < 4; i++) {
    myPorts[i].OUT |= (1 << myPins[i];
}

我试图#define所有端口和引脚，并将它们放在 arrays 中，如下所示：（对于上下文，output 引脚连接到 LED_matrix 的行和列）

#define COL0_PORT PORTF
#define COL1_PORT PORTD
#define COL2_PORT PORTA
#define COL3_PORT PORTB

PORT_t col_ports[] = {COL0_PORT, COL1_PORT, COL2_PORT, COL3_PORT};

构建时，我得到“初始化器元素不是常量”。

Answer 1

假设PORTA等变量的类型为PORT_t ，那么您可以使用以下语法将指向它们的指针存储在数组中：

PORT_t * col_ports[] = { &PORTA, &PORTA, &PORTF, &PORTB };

您也可以尝试将const关键字放在col_ports之前； 这可能会将数组移动到 flash，从而为您节省一些 RAM 空间。

Answer 2

假设 8 位 MCU 具有 16 位寄存器 map，那么您的端口将在寄存器 map 中定义，如下所示：

#define PORTA (*(volatile uint8_t*)0x1234u)

为什么在这里解释： How to access a hardware register from firmware?

您将需要一个volatile uint8_t*指针数组： volatile uint8_t* col_ports[] 。 但是，您很可能还希望将此数组分配到 flash 而不是 RAM，因此在*之后添加const以使数组本身成为只读的：

volatile uint8_t* const col_ports[] =
{
  &PORTA,
  &PORTB,
  &PORTC
};

可能还存在与旧 AVR Harvard 架构相关的各种 memory 映射问题，因此您可能必须在const或类似的特定于编译器的非标准关键字之后添加PROGMEM 。