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anywill 提问时间：2016-10-23 21:48 /

本帖最后由 anywill 于 2016-10-23 21:53 编辑

mbed 程序的语言基础

mBed程序采用C++进行编写，并在此基础上添加了一些自定义的函数和常量，所以我们在这有必要简单地了解一下相应的语言基础。

常量

常量是在程序运算过程中不变的量，常量在程序中经常直接出现，如数字1768；字符‘m’；字符串“mbed”等，

此时只要求它们符合相应类型数据的表示方法。相应于各种数据类型，有整型常量、浮点型常量、字符型常量及字符串常量。

有时为了代码编写的方便，我们会用一个标识符来代表一个常量，通过宏定义预处理指令来实现，这就是常量定义，

格式如下：

#define 标识符常量由用户命名的标识符是符号常量名。

作为符号常量名，一般大写，一旦定义，在程序中凡是出现常量的地方均可用符号常量名来代替，

对使用了符号常量的程序在编译前会以实际常量替代符号常量。mbed中定义的常量举例如下：

#define DEVICE_ANALOGIN 1 //是否支持ADC采集

#define DEVICE_ANALOGOUT 1 //是否支持DAC输出

变量及其数据类型

只要没有超过内存限制，mBed可以按照C++语法自由定义变量，但变量的数据类型必须是以下类型之一：

bool：布尔类型，只有true和false两个值，分别代表数值1和0，占用1个字节。

char：字符类型，用来表示一个字符但存储为字符的ASCII值，数值范围是-128到127，占用1个字节。

byte：字节类型，数值范围是0到255，占用1个字节。

short：短整型，数值范围是-32768到32767，占用2个字节。

unsigned short：无符号短整型，数值范围是0到65535，占用2个字节。

int：整型，数值范围是-2^31到2^31-1，占用4个字节。

unsigned int：无符号短整型，数值范围是0到2^32-1，占用4个字节。

long：长整型，数值范围是–2^63到2^63-1，占用8个字节。

unsigned long：无符号长整型，数值范围是0到2^63，占用8个字节。

float：浮点型，用来表示小数，占用4个字节。

double：高精度浮点型，用来表示小数，占用8个字节。

Array：数组类型，如下面的定义：

int light[6] = {0, 20, 50, 75, 100,150};

枚举

在实际问题中，有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。

例如，LPC1768的UART只能是UART0、UART1、UART2、UART3，I2C只能是I2C0、I2C1、I2C2等等。

如果把这些量说明为整型，字符型或其它类型显然是不妥当的。

为此，C/C++语言还提供了一种称为“枚举”的类型。

在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值，被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。

定义一个变量是枚举类型，可以先定义一个枚举类型名，

然后再说明这个变量是该枚举类型，也可以直接定义枚举类型变量，mBed中一般采用的是后者，

如下面的例子：

typedefenum {

SPI_0 = (int)LPC_SSP0_BASE,

SPI_1 = (int)LPC_SSP1_BASE

} SPIName;

typedefenum {

I2C_0 = (int)LPC_I2C0_BASE,

I2C_1 = (int)LPC_I2C1_BASE,

I2C_2 = (int)LPC_I2C2_BASE

} I2CName;

对于枚举类型的使用，我们需要理解以下几点：

l 枚举元素不是变量，而是常数，因此枚举元素又称为枚举常量，因为是常量，所以不能对枚举元素进行赋值。

l 枚举元素作为常量，它们是有值的，C/C++ 语言在编译时按定义的顺序使它们的值为 0,1,2,…；

如果在定义枚举类型时指定元素的值，也可以改变枚举元素的值，

如下面的定义，它就是从1开始的，需要注意的是，枚举元素的值是可以相同的。

typedefenum {

PWM_1 = 1,

PWM_2,

PWM_3,

PWM_4,

PWM_5,

PWM_6

} PWMName;

typedefenum {

// LPC Pin Names

P0_0 = LPC_GPIO0_BASE,

P0_1, P0_2, …

// mbed DIP Pin Names

p5 = P0_9,

p6 = P0_8,

p7 = P0_7,

p8 = P0_6,

p9 = P0_0,

p10 = P0_1,

p11 = P0_18,

p12 = P0_17,

…

// Not connected

NC = (int)0xFFFFFFFF

} PinName;

l 枚举值可以用来作判断。枚举值的比较规则是：按其在说明时的顺序号比较，如，PWM5>PWM3。

l 一个整数不能直接赋给一个枚举变量，必须强制进行类型转换才能赋值。

例如： pwm=(enum PWMName)2；这个赋值的意思是，将顺序号为2 的枚举元素赋给 pwm，相当于pwm =PWM_2；

在mBed代码中，有大量的枚举类型，而且和常量定义结合紧密，如下面的代码，后面的常量值都是枚举元素：

// Default peripherals

#define MBED_SPI0 p5, p6, p7, p8

#define MBED_SPI1 p11, p12, p13, p14

#define MBED_UART0 p9, p10

#define MBED_UART1 p13, p14

#define MBED_UART2 p28, p27

#define MBED_UARTUSB USBTX, USBRX

运算符

mBed使用C/C++的运算符，包括数学运算法、逻辑运算符和二进制运算符三部分内容。

数学运算符：支持加(+)，减(-)，乘(*)，除(/)，求余(%)五种基本运算，需要注意的是，参与运算的数据类型的不同会导致结果的不同，如都是整型的情况下10/3=3，而有浮点型参与的情况下10/3.0=3.3，也就是说运算结果的数据类型和参与运算的数据类型相关，同时还要考虑运算结果的溢出情况，如下面的代码，理想结果是1000，实际结果却是232，就是1000溢出后的结果：

byte i=10；

i=i*100;

逻辑运算符：支持非(!)，与(&&)，或(||)三种逻辑运算符。

二进制运算符：支持按位非(!),支持按位与(&),支持按位或(|)，支持按位异或(^)，左移(>>)，右移(<<)6中二进制运算符。

控制结构

mBed使用C/C++的控制结构即以下四种类型：

if…else：条件判断结构，下面的代码只有val=1的时候才把led管脚置高：

if (val == 1) {

led=1;

}

Else{

led =0;

}

for: 循环结构，下面的代码会把管脚置高10次：

for (int i = 0; i < 10; i++) {

led=1;

wait(1);

}

switch case：分支结构，下面的代码会根据val的值把不同的管脚置高：

switch (val) {

case 1:

led1=1;

break;

case 2:

led2=1;

break;

default:

}

while/do while：循环结构，下面的代码会把管脚置高512次，while/do while的区别是while里面的循环体有机会一次都不执行，而do while循环体至少执行1次：

int val = 0;

while (sensorValue < 512) {

led1=1;

wait(1);

val++；

}

do {

led1=1;

wait(1);

val++；

} while (val < 512);

在循环结构中我们需要合理利用break和continue关键词，前面表示直接跳出循环而continue表示跳过本次循环，如下面的代码，当x值不在140到200之间时，程序将跳过后续的led1=1;wait(1);然后开始下一轮循环：但如果采用break，程序将直接跳出for循环，执行代码led1=1。

for (light = 0; light < 255; light++)

{

if ((x > 140) && (x < 200))

continue;

led1=1;

wait(1);

}

led2=1;

时间等待函数

考虑到所有的应用都会用到时间等待函数，如前面例子中的wait，所以我们也把时间等待函数放在程序设计基础中介绍，mBed一共提供了三个时间等待函数，其具体实现如下：

void wait(float s) {

wait_us(s * 1000000.0f);