嵌入式开发常见的C语言技巧与方法分享

1.操作寄存器

在嵌入式开发中，常常要操作寄存器，对寄存器进行写入，读出等等操作。每个寄存器都有自己固有的地址，通过C语言访问这些地址就变得尤为重要。

 

 

#define GSTATUS1        (*(volatile unsigned int *)0x560000B0)

 

在这里，我们举一个例子。这是一个状态寄存器的宏定义。首先，通过unsigned int我们能够知道，该寄存器是32位的。因为要避免程序执行过程中直接从cache中读取数据，所以用volatile进行修饰。每次都要重新读取该地址上的值。首先（volatile unsigned int * ）是一个指针，我们就假设它为p吧。

它存储的地址就是后面的0x560000B0，然后取这个地址的值，也就是 * p，所以源代码变成了（* （volatile unsigned int * ）0x560000B0）,接下来我们就能直接赋值给GSTATUS1来改变地址0x560000B0上存储的值了。

 

/* NAND FLASH (see S3C2410 manual chapter 6) */
typedef struct {
    S3C24X0_REG32   NFCONF;
    S3C24X0_REG32   NFCMD;
    S3C24X0_REG32   NFADDR;
    S3C24X0_REG32   NFDATA;
    S3C24X0_REG32   NFSTAT;
    S3C24X0_REG32   NFECC;
} S3C2410_NAND;

static S3C2410_NAND * s3c2410nand = (S3C2410_NAND *)0x4e000000;

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFSTAT;

 

有时候，你会看到这样一种情况的赋值。其实这和我们刚刚讲过的差不多。只不过这里是在定义了指针的同时对指针进行赋值。

这里首先定义了结构体S3C2410_NAND，里面全部是32位的变量。又定义了这种结构体类型的指针，且指向0x4e000000这个地址，也就是此刻s3c2410nand指向了一个实际存在的物理地址。

s3c2410nand指针访问了NFSTAT变量，但我们要的是它的地址，而不是它地址上的值。所以用&取NFSTAT地址，这样再强制转换为unsigned char型的指针，赋给p，就可以直接通过p来给NFSTAT赋值了。

2.操作函数指针

指针不光能指向变量、字符串、数组，还能够指向函数。在C语言中允许将函数的入口地址赋值给指针。这样就可以通过指针来访问函数。

还可以把函数指针当成参数来传递。函数指针可以简化代码，减少修改代码时的工作量。通过接下来的讲解大家会体会到这一点的。

 

#include 
using namespace std;

/*比较函数声明*/
int max(int,int);

int (*test)(int,int);

int main(int argc,char* argv[])
{
  int largernumber;

/*将max函数的入口地址赋值给
 *函数指针test
 */
  test=max;

/*通过指针test调用函数max实
 *现比较大小
 */
  largernumber=(*test)(1,2);
  cout<b?a:b);  
}

 

通过注释大家应该很容易理解，函数指针其实和变量指针、字符串指针差不多的。如果大家理解了这个小程序，那么理解起下面这个有关Nand flash的源代码就好多了。

 

typedef struct {
    void (*nand_reset)(void);
    void (*wait_idle)(void);
    void (*nand_select_chip)(void);
    void (*nand_deselect_chip)(void);
    void (*write_cmd)(int cmd);
    void (*write_addr)(unsigned int addr);
    unsigned char (*read_data)(void);
}t_nand_chip;

static t_nand_chip nand_chip;

/* NAND Flash操作的总入口, 它们将调用S3C2410或S3C2440的相应函数 */
static void nand_reset(void);
static void wait_idle(void);
static void nand_select_chip(void);
static void nand_deselect_chip(void);
static void write_cmd(int cmd);
static void write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char read_data(void);

/* S3C2410的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2410_nand_reset(void);
static void s3c2410_wait_idle(void);
static void s3c2410_nand_select_chip(void);
static void s3c2410_nand_deselect_chip(void);
static void s3c2410_write_cmd(int cmd);
static void s3c2410_write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char s3c2410_read_data();

/* S3C2440的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2440_nand_reset(void);
static void s3c2440_wait_idle(void);
static void s3c2440_nand_select_chip(void);
static void s3c2440_nand_deselect_chip(void);
static void s3c2440_write_cmd(int cmd);
static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char s3c2440_read_data(void);


/* 初始化NAND Flash */
void nand_init(void)
{
#define TACLS   0
#define TWRPH0  3
#define TWRPH1  0

    /* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
    if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2410_nand_reset;
        nand_chip.wait_idle          = s3c2410_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2410_nand_select_chip;
        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2410_nand_deselect_chip;
        nand_chip.write_cmd          = s3c2410_write_cmd;
        nand_chip.write_addr         = s3c2410_write_addr;
        nand_chip.read_data          = s3c2410_read_data;

        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选, 设置时序 */
        s3c2410nand->NFCONF = (1<<15)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);
    }
    else
    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2440_nand_reset;
        nand_chip.wait_idle          = s3c2440_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2440_nand_select_chip;
        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2440_nand_deselect_chip;
        nand_chip.write_cmd          = s3c2440_write_cmd;
#ifdef LARGER_NAND_PAGE
        nand_chip.write_addr         = s3c2440_write_addr_lp;
#else
        nand_chip.write_addr         = s3c2440_write_addr;
#endif
        nand_chip.read_data          = s3c2440_read_data;

        /* 设置时序 */
        s3c2440nand->NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
        s3c2440nand->NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);
    }
    
    /* 复位NAND Flash */
    nand_reset();
}

 

这段代码是用于操作Nand Flash的一段源代码。首先我们看到开始定义了一个结构体，里面放置的全是函数指针。他们等待被赋值。然后是定义了一个这种结构体的变量nand_chip。然后是即将操作的函数声明。

这些函数将会被其他文件的函数调用。因为在这些函数里一般都只有一条语句，就是调用结构体的函数指针。

接着往下看，是针对两种架构的函数声明。然后在nand_init函数中对nand_chip进行赋值，这也就是我们刚刚讲过的，将函数的入口地址赋值给指针。现在nand_chip已经被赋值了。如果我们要对Nand进行读写操作，我们只需调用nand_chip.read_data()或者nand_chip.write_cmd()等等函数。

这是比较方便的一点，另一点，此代码具有很强的移植性，如果我们又用到了一种芯片，我们就不需要改变整篇代码，只需在nand_init函数中增加对新的芯片的判断，然后给nand_chip赋值即可。所以我说函数指针会使代码具有可移植性，易修改性。

3.操作寄存器的位

 

#define GPFCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
GPFCON &=~ (0x1<<3);
GPFCON |= (0x1<<3);

 

结合我们刚刚所讲的，首先宏定义寄存器，这样我们能够直接给它赋值。位操作中，我们要学会程序第2行中的，给目标位清0，这里是给bit3清0。第3行则是给bit3置1。

审核编辑：刘清