通常来说,在单片机上编程,一般使用汇编或C语言,而使用C++进行开发的人比较少。但这是否意味着不能使用C++开发单片机呢?
答案是肯定的。下面,我们将基于Keil和STM32,介绍使用C++编写流水灯程序的一些内容。
为什么很少用C++开发单片机
你对面向过程和面向对象的理解有多少呢?
面向过程的编程语言如C语言,而C++则是面向对象的编程语言。相比面向对象的编程,面向过程的代码量更小,运行效率更高。
因此,相对于C++来说,C具有更小的代码量和更快的运行速度。
当然,这里讨论的是相对于C++的情况。实际上,相对于C,汇编语言具有更小的代码量和更快的运行速度。具体可以参考此文用 汇编 和 C语言 写流水灯程序有什么不一样?。
由于单片机的RAM和Flash资源相对较小,运行速度也相对较低,因此你会发现:很少有人在单片机上使用C++开发项目。
然而,随着单片机存储资源和运行速度的提高,目前有些工程师开始使用C++开发单片机项目了。
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:
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。
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)
![image-20231124214544057](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6560a971c458853aef575717.png)
使用V5和V6,工程配置的选项有些差异:
![image-20231124214547294](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6560a971c458853aef57570e.png)
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。
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灯”**,比如创建一个main.cpp源代码文件。
首先,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;
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);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, ENABLE);
}
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。
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:
![image-20231124214653746](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6560a971c458853aef57564b.png)
然后,如果有开发板,直接下载即可运行LED闪烁的现象。
是不是很简单,看到这里,你学废了吗?
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![137e00002230ad9f26e78-265x300](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6560a972c458853aef5758f8.png)