C 表示微芯片上引脚的宏

我正试图用C语言为atmega微控制器编写一些代码，我有一个用于设置单个位的工作宏

BIT_SET

：

#define BIT_MASK(b)  (0x01 << (b))
#define BIT_ON(p,b)  ((p) |= BIT_MASK(b))
#define BIT_OFF(p,b) ((p) &= ~BIT_MASK(b))
#define BIT_SET(p,b,v) (v ? BIT_ON(p,b) : BIT_OFF(p,b))

在最终的代码中，将有更多这些宏用于不同的外围设备，这只是一个简化的示例

问题是我不知道如何定义宏

PORT

和

DDR

， 这样我就可以像这样使用

发光二极管

（或

按钮

）宏：

BIT_SET(DDR(LED), 1);  // which should expand to: BIT_SET(DDRB, 5, 1)
BIT_SET(PORT(LED), 0); // which should expand to: BIT_SET(PORTB, 5, 0)

typedef struct 
{    
    uint8_t PIN_0: 1;
    uint8_t PIN_1: 1;
    uint8_t PIN_2: 1;
    uint8_t PIN_3: 1;
    uint8_t PIN_4: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
} REG_t;

#define MY_PINB   (*(volatile REG_t *) &PINB)
#define MY_DDRB   (*(volatile REG_t *) &DDRB)

#define LED  (MY_PINB.PIN0)

LED = 0;

这就是我的动机：

DDRB

行控制管脚的方向（管脚是输入还是输出），

PORTB

行设置输出引脚的逻辑值。
因为这两行影响同一个管脚，所以我想在1个位置选择管脚（

#define LED…

） 随后在代码中，两种操作（配置方向和设置输出值）仅使用符号名称（

LED

，

按钮

）

宏

DDRB

和

PORTB

必须能够进一步扩展（而不仅仅是一次），因为它们是在外部头中定义的（不在我的控制之下）。

---

我还被一个事实困住了：使用

##

进行连接会阻止宏的进一步扩展。

您可以编写宏，使预处理器能够扩展

BIT_SET(DDR(LED), 1);

到

如前所述，但这不是你真正想要的

BIT_SET（）

本身就是一个宏，您希望最终根据另一个展开所获得的参数得到展开该宏的结果。这是你不能拥有的。在执行任何扩展之前，预处理器会将宏参数分配给宏参数，并且根据您为宏

BIT_SET（）

给出的定义，预处理器应始终拒绝您提出的参数数目错误的调用

更新为添加：

另一方面，间接标记粘贴的常用技巧是将其包装在双层宏中。例如，预处理器扩展宏堆栈

#define CONCAT2(x, y) x ## y
#define CONCAT(x, y) CONCAT2(x, y)

#define BIT_MASK(b)  (0x01 << (b))
#define BIT_ON(p,b)  ((p) |= BIT_MASK(b))
#define BIT_OFF(p,b) ((p) &= ~BIT_MASK(b))
#define BIT_SET(p,b,v) (v ? BIT_ON(p,b) : BIT_OFF(p,b))

#define DDRB somevar

#define LED_CODE B
#define LED_BIT  5

#define X_BIT_SET(x, y, v) BIT_SET(CONCAT(x, y ## _CODE), y ## _BIT, v)

X_BIT_SET(DDR, LED, 0)

#定义CONCAT2（x，y）x##y
#定义CONCAT（x，y）CONCAT 2（x，y）
#定义位掩码（b）（0x01我认为这样做应该可以：

免责声明：未经测试，可能有问题，但你知道

// Use of PINB, PINC, ... macros and PINB0, PINB1, ... macro from avr/io.h
#define LED   PORT_PIN(PINB, PINB0)

#define PORT_PIN(port, pin) (((unsigned int) (&(port) - &PINB) / (unsigned int) &PINB) \
                             << 4 + (pin))
#define DDR(port_pin)  *(((port_pin) >> 4) & 0xf) \
                         * (unsigned int) (&PINC - &PINB) + &PINB))
#define PORT(port_pin) *(((port_pin) >> 4) & 0xf) \
                         * (unsigned int) (&DDRC - &DDRB) + &DDRB)) 
#define PIN(port_pin)   ((port_pin) & 0xf)

STATIC_ASSERT(&DDRC - &DDRB == &PINC - &PINB);
STATIC_ASSERT(sizeof PINB == 1 && sizeof DDRB == 1);

作为旁注，同样，根据编译器的不同，您也可以执行以下操作：

BIT_SET(DDR(LED), 1);  // which should expand to: BIT_SET(DDRB, 5, 1)
BIT_SET(PORT(LED), 0); // which should expand to: BIT_SET(PORTB, 5, 0)

typedef struct 
{    
    uint8_t PIN_0: 1;
    uint8_t PIN_1: 1;
    uint8_t PIN_2: 1;
    uint8_t PIN_3: 1;
    uint8_t PIN_4: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
} REG_t;

#define MY_PINB   (*(volatile REG_t *) &PINB)
#define MY_DDRB   (*(volatile REG_t *) &DDRB)

#define LED  (MY_PINB.PIN0)

LED = 0;

然后您可以像这样访问PIN：

BIT_SET(DDR(LED), 1);  // which should expand to: BIT_SET(DDRB, 5, 1)
BIT_SET(PORT(LED), 0); // which should expand to: BIT_SET(PORTB, 5, 0)

typedef struct 
{    
    uint8_t PIN_0: 1;
    uint8_t PIN_1: 1;
    uint8_t PIN_2: 1;
    uint8_t PIN_3: 1;
    uint8_t PIN_4: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_5: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
    uint8_t PIN_6: 1;
} REG_t;

#define MY_PINB   (*(volatile REG_t *) &PINB)
#define MY_DDRB   (*(volatile REG_t *) &DDRB)

#define LED  (MY_PINB.PIN0)

LED = 0;

最后，正如一些评论所建议的，我决定使用内联函数而不是宏。
这是我的结果：

//I/O端口的枚举
类型定义枚举
{
伊欧布，
爱娥克，
伊奥
}ioPort；
//表示一个I/O引脚的结构
类型定义结构
{
ioPort端口；
uint8_t bitIx；
}碘油蛋白；
//将ioPort转换为相应的PORTx指针
内联易失性uint8_t*端口（ioPort iop）
{
开关（iop）
{
案例IO_B：退货和港B；
案例IO_C：退货和港交；
案例IO\U D：退货和退货；
默认值：返回NULL；
}
}
//将ioPort转换为相应的DDRx指针
内联易失性uint8_t*ddr（ioPort iop）
{
开关（iop）
{
案例IO_B：退货和DDRB；
案例IO_C：退货和DDRC；
案例IO\U D：退货和DDRD；
默认值：返回NULL；
}
}
//将端口的一位设置为给定值
静态内联无效位集（易失性uint8\u t*端口、常量uint8\u t比特、常量uint8\u t值）
{
如果（端口）
{
如果（值）
*port |=（1L）使用内联函数不是更简单吗？@WeatherVane你可能是对的，这可能是一个更好的方法。一个端口枚举，也许是一个将端口和pin保持在一起的结构。让编译器为我做优化。我想你可以试着改变一下，例如
#定义LED（p）p（B，5）
，
#定义端口（a，b）端口#a
，
#定义引脚（a，b）（b）
，
位集（LED（端口），LED（引脚））
。虽然丑陋，但我反对使用宏，除了简单的参数替换之外，最终结果是创建一个“新的”跟随您的人必须学习或解开的语言。我只会在没有可用语言语法的情况下使用它们。@WeatherVane:访问这些类型寄存器的讨厌之处在于，许多MCU供应商倾向于使它们完全非正交，在mostl阵列中具有稍微不同的布局和功能集y等价于外围设备。这可能会节省硅空间，但也会使编写通用代码变得复杂，在尝试这种方法时，我经常会使用宏黑客来按名称绑定东西，或者使用无休止的专门化。在这种有限的情况下，干净的方法当然是可行的，但当需要指定int时，事情会变得棘手例如，端口B的errupt向量。通常，这是TI在寄存器中定义其位的方式，并通过将这些定义组合在一起定义外围设备的寄存器集。