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标题: 不可错过的嵌入式C语言工具代码合集 [打印本页]
作者: sunsili    时间: 2024-3-5 10:58
标题: 不可错过的嵌入式C语言工具代码合集

不可错过的嵌入式C语言工具代码合集


嵌入式开发中常用的C语言工具代码确实很重要。以下是一些利剑级别的C语言工具代码示例，以及它们的简要讲解。
1、循环队列（Circular Buffer）
  1. typedef struct {
  2. int buffer[SIZE];
  3. int head;
  4. int tail;
  5. int count;
  6. } CircularBuffer;

  8. void push(CircularBuffer *cb, int data)
  9. {
  10. if (cb->count < SIZE) {
  11.         cb->buffer[cb->head] = data;
  12.         cb->head = (cb->head + 1) % SIZE;
  13.         cb->count++;
  14.     }
  15. }

  17. int pop(CircularBuffer *cb)
  18. {
  19. if (cb->count > 0)
  20. {
  21. int data = cb->buffer[cb->tail];
  22.         cb->tail = (cb->tail +1) % SIZE;
  23.         cb->count--;
  24. return data;
  25.     }
  26. return-1;
  27. // Buffer is empty
  28. }
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循环队列是一种高效的数据结构，适用于缓冲区和数据流应用，例如串口通信接收缓冲。
2、断言（Assertion）
  1. #define assert(expression) ((void)0)
  2. #ifndef NDEBUG
  3. #undef assert
  4. #define assert(expression) ((expression) ? (void)0 : assert_failed(__FILE__, __LINE__))
  5. #endif

  7. void assert_failed(const char *file, int line)
  8. {
  9. printf
  10. ("Assertion failed at %s:%d\n", file, line);
  11. // Additional error handling or logging can be added here
  12. }
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断言用于在程序中检查特定条件是否满足，如果条件为假，会触发断言失败，并输出相关信息
3、位域反转（Bit Reversal）
  1. unsigned int reverse_bits(unsigned int num)
  2. {
  3. unsigned int numOfBits = sizeof(num) * 8;
  4. unsigned int reverseNum = 0;

  6. for (unsigned int i = 0; i < numOfBits; i++)
  7. {
  8. if (num & (1 << i))
  9. {
  10.             reverseNum |= (1 << ((numOfBits - 1) - i));
  11.         }
  12.     }
  13. return reverseNum;
  14. }
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该函数将给定的无符号整数的位进行反转，可以用于某些嵌入式系统中的位级操作需求。
4、固定点数运算（Fixed-Poin Arithmetic）
  1. typedef int16_t fixed_t;

  3. #define FIXED_SHIFT 8
  4. #define FLOAT_TO_FIXED(f) ((fixed_t)((f) * (1 << FIXED_SHIFT)))
  5. #define FIXED_TO_FLOAT(f) ((float)(f) / (1 << FIXED_SHIFT))

  7. fixed_t  fixed_multiply(fixed_t a, fixed_t b)
  8. {
  9. return (fixed_t)(((int32_t)a * (int32_t)b) >> FIXED_SHIFT);
  10. }
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在某些嵌入式系统中，浮点运算会较慢或不被支持。因此，使用固定点数运算可以提供一种有效的浮点数近似解决方案。
5、字节序转换（Endianness Conversion）
  1. uint16_t swap_bytes(uint16_t value)
  2. {
  3. return (value >> 8) | (value << 8);
  4. }
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用于在大端（Big-Endian）和小端（Little-Endian）字节序之间进行转换的函数。
6、位掩码（Bit Masks）
  1. #define BIT_MASK(bit) (1 << (bit))
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用于创建一个只有指定位被置位的位掩码，可用于位操作。
7、计数器计数（Timer Counting）
  1. #include <avr/io.h>

  3. void setup_timer()
  4. {
  5. // Configure timer settings
  6. }

  8. uint16_t read_timer()
  9. {
  10. return TCNT1;
  11. }
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在AVR嵌入式系统中，使用计时器（Timer）来实现时间测量和定时任务。
8、二进制查找（Binary Search）
int binary_search(int arr[], int size, int target) {
    int left = 0, right = size - 1;

    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (arr[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return -1; // Not found
}
用于在已排序的数组中执行二进制查找的函数。
9、位集合（Bitset）
  1. #include <stdint.h>

  3. typedef struct
  4. {
  5. uint32_t bits;
  6. } Bitset;

  8. void set_bit(Bitset *bitset, int bit)
  9. {
  10. bitset->bits |= (1U << bit);
  11. }

  13. int get_bit(Bitset *bitset, int bit)
  14. {
  15. return (bitset->bits >> bit) & 1U;
  16. }
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实现简单的位集合数据结构，用于管理一组位的状态。
这些代码示例代表了嵌入式开发中常用的一些利剑级别的C语言工具代码。它们在嵌入式系统开发中具有广泛的应用，有助于优化性能、节省资源并提高代码的可维护性。
来源地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/653484840





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