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基于Keil、STM32,用C++编写流水灯程序

strongerHuang 嵌入式专栏 2022-09-10

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作者 | strongerHuang

微信公众号 | 嵌入式专栏


本文更正原文《基于Keil、STM32,用C++编写流水灯程序》中一个错误的地方:代码中"初始化GPIO时钟"位置放错的问题。


通常来说,在单片机上编程,要么汇编,要么C语言,而用C++进行开发的很少,那么究竟能不能用C++开发单片机呢?

答案肯定是可以的,下面讲讲基于Keil、STM32,用C++编写流水灯程序的一些内容。

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1

为什么很少用C++开发单片机

不知道大家对面向过程面向对象的理解有多少?


C语言是面向过程的语言,C++是面向对象的编程语言。结合本文来说,面向过程相比面向对象的编程,生成代码量(bin文件)更小,运行效率更高。


所以,C语言相比C++具有更小代码量(bin文件)、更快的运行速度。


当然,这里是C相对C++而言。其实,汇编相对C而言,具有更小代码量和更快的运行速度。可以参看文章:用 汇编 和 C语言 写流水灯程序有什么不一样?


因为单片机的RAM和Flash资源相比较小,运行速度也相对较低,所以,你会发现:很少有人在单片机上面用C++开发项目。


其实,随着单片机的存储资源以及运行速度的增加,目前有些工程师开始用C++开发单片机项目了。


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2

准备工作

在Keil MDK开发环境下,用C语言开发STM32比较常见了,什么开发环境安装、创建工程等这些步骤,本文不讲述,请参看我文章:

Keil系列教程01_Keil介绍、下载、安装与注册
Keil系列教程02_新建基础软件工程


这是Keil的基础教程,有不懂的同学,可以在我公众号后台回复关键字“Keil系列教程”阅读Keil更多的使用方法。


然后就是需要懂一些C++的基础语法,本文讲述的内容比较基础,用到C++很基础的知识。比如:类、对象这些基础内容。


没学过C++也没关系,只要懂C语言,在网上现学C++基础知识,难度都不大。


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3

使用说明

在Keil MDK环境下,使用的是ARM编译器(Arm Compiler),很多网上教程使用V6编译,其实V5和V6版本都是支持C++编程语言的。


在工程中添加C++源代码(比如:main.cpp)


使用V5和V6,工程配置的选项有些差异:


ST的开发库都已经做了支持,你会看到这么一段代码:

#ifdef __cplusplus extern "C" {#endif
//这里C源代码
#ifdef __cplusplus}#endif


什么意思呢?

这是一段预处理,从预处理代码可以看得出来,大概意思就是:支持C和C++混合编程


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4

定义LED类

在本文默认大家掌握了用C语言开发STM32流水灯的知识,直接描述C++代码内容。


本文讲述一个很基础的例子"LED点灯",用C++编程实现的方法很多,这里将其中一个基础的方法。

首先,创建一个main.cpp源代码文件,定义一个LED类:

class LED_Class{}


然后定义私有成员(当然,public也可以):

class LED_Class{private: GPIO_TypeDef *GPIOx; uint16_t GPIO_Pin; uint32_t RCC_APB2Periph;}


再次就是用到的函数:初始化GPIO、打开、关闭LED等。

class LED_Class{private: GPIO_TypeDef *GPIOx; uint16_t GPIO_Pin; uint32_t RCC_APB2Periph;
public: LED_Class(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin, uint32_t RCC_APB2Periph){ LED_Class::GPIOx = GPIOx; LED_Class::GPIO_Pin = GPIO_Pin; LED_Class::RCC_APB2Periph = RCC_APB2Periph; }
void Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, ENABLE);     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); }
void Open(void){ GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin); }
void Close(void){ GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin); }};

这个代码是不是很简单,即使你不会C++,只要懂C语言,相信都能看懂。

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5

流水灯实现(main函数)

用C++的思路和C语言类似,先初始化,然后再实现:

int main(void){ LED_Class LED1(GPIOF, GPIO_Pin_7, RCC_APB2Periph_GPIOF); LED_Class LED2(GPIOF, GPIO_Pin_8, RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED1.Init(); LED2.Init();
while(1) { LED1.Open(); LED2.Open(); Delay(10);
LED1.Close(); LED2.Close(); Delay(10); }}


还有一种初始化:

int main(void){ LED_Class *LED1 = new LED_Class(GPIOF, GPIO_Pin_7, RCC_APB2Periph_GPIOF); LED_Class *LED2 = new LED_Class(GPIOF, GPIO_Pin_8, RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED1->Init(); LED2->Init();
while(1) { LED1->Open(); LED2->Open(); Delay(50);
LED1->Close(); LED2->Close(); Delay(50); }}


编译出来的代码量相对更大:

然后,如果有开发板,直接下载即可运行LED闪烁的现象。


说明:

使用C++写单片机流水灯程序,实现的方法有很多,比如还有一些更高级的继承、多态等用法,也可以引入进来。以上只是提供一种思路,引导初学者学习C++编程。


是不是很简单,看到这里,你学废了吗?


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