AVR单片机c程序设计编程时常见的问题总结分析

这两天在用AVR单片机做项目，这次是边做边深入学，尽量将以前忽略的知识用上，比如指针、文件包含、条件编译、变量作用域等一一调研清楚。收获不少，再次体会到学习的过程中没有无用的地方。用的越深入，才发现学时以为没用的东西都是最有用的，因为都被忽略了。幸亏学习时候的最重要的《c程序设计》如果不能解决，就找编译器的问题。这是这段时间总结的经验。

一、函数指针

1.int （*func）（void）--基本函数指针变量定义方式，变量func是一个指向返回值为int，没有参数的函数指针，这与其他变量定义有点区别，一般是把变量名放最后，如int a，而函数指针比较不直观，

2.typedef int（*ftype）（void）; ftype func;--类型重定义方式，先定义一种新的类型ftype，它是一种指针类型，这种类型专门指向返回值为int，没有参数的函数，再通过该类型定义一个具体的变量func

3.func=functionName--函数指针赋值，functionName为已经定义的函数的函数名

4.（*func）（）--通过函数指针调用函数，也可以直接调用func（），

5.函数指针的一般作用：刚学函数指针的时候感觉没啥用，在接触操作系统以及一些消息、事件驱动的机制以后意识到它的意义。简单的讲如果希望在发生某种事件、中断等情况下不希望主程序再去查看、扫描做判断，而是自动执行某个功能函数时候，可以使用回调函数实现。如每次按下键盘都让某个灯亮，可以将亮灯的函数指针传递给按键中断函数，由中断内部自动调用。这是比较简单的应用，肯定可以直接用一个函数代替，但是一旦希望在执行过程中修改该消息、中断响应的操作的话，用函数指针就方便多了。在正常的程序执行过程中，调用方一般都是遇到函数就立即执行。而回调函数则是调用方通过函数指针的形式把函数储存起来。这样在合适的实际调用方就可以通过这个函数指针执行某个功能。回调函数可以说是一种订阅、分发的机制。被调用方可以通过订阅的形式将自己的处理函数以函数指针的形式交给调用方。当调用方需要执行这个回调函数的时候，就会通过分发的形式回调被调用方。回调函数的机制可以说无处不在，比如Channie Liu 所说的MFC消息机制，再比如HOOK，等等都是通过回调函数机制来执行的。但是回调函数并不是系统独有的机制。你完全可以在自己的程序中通过函数指针来实现一套回调函数。还有回调函数并不是面向对象编程，在某些情况下可以使用观察者模式来代替它。在.net中已经使用是事件的方式代替了回调函数来实现消息相应。

6.avr编程中要注意不是所有的编译器都能很好的支持函数指针，使用以及查资料发现ICCAVR7.1某个版本在编译后的代码进行仿真发现程序总是跑飞，查看汇编发现生成一个EIJMP指令（扩展间接跳转指令），后来尝试换用最新版7.21A版本，发现这个编译后就没这个指令，可以正常仿真了。同时CodeVision也有这个版本的问题。

二、头文件包含

以前一直以为对这个很理解，没太在意，虽然也犯了几次错误，但都没有深究，这次又复习了一下“谭浩强”发现还是有根本的误解的。在对头文件理解之前需要理解编译过程。编译是以源文件为单位，也就是*.c或*.c++等，生成的目标文件也是与源文件对应的。而头文件的作用是把可能公用的声明放在一起，被源文件包含后，在编译的过程中可以理解为直接加在源文件的内部，而且添加的顺序与源文件的include语句顺序对应。所以如果A.c包含B.h，而B.h又用到C.h内容，但B.h本身没包含则在A.c中要注意先包含C.h再包含B.h。另外就是变量的定义，即需要申请内存占用内存这样的语句不能放在可能被多处包含的头文件中，这样会引发多次定义的错误。这个问题我一直以为在头文件的开始和结尾有个#ifndef语句就万事大吉了，后来才知道不是那么回事。#ifndef语句只是为了在A包含B，A包含C，B包含C这样情况下阻止C被两次包含，而如果还有一个D也包含C的话那么A与D两个源文件编译后的代码中都会对C中的变量进行定义的，从而造成变量多次定义。

三、条件编译

这个没太多用过，直到最近想把单片机的程序写的更通用一些，尽量能抽象出来一些公用的函数，可以在各个硬件平台使用，免去不少的重复工作。如串口通讯在51下，在avr下都写过，但是每次都是现用现写，现在想尽量把每种功能硬件相关部分提炼出来，并压缩到最小。这里面就需要用到条件编译对各种平台进行判断，对每种功能进行控制。看过嵌入式linux内核的应该都发现这个特点了，那就是成篇的条件编译。

四、变量作用域

我最常犯的就是全局变量与静态变量的错误使用。具体可以看“谭浩强”，这里只说明一下常用的全局变量的使用。有时候希望一个公共变量能在各个源文件访问，或者作为某种信号、开关使用。就需要在某个源文件中定义，然后在其他需要用到的地方使用extern关键字。如果需要用的地方太多，就在头文件中使用extern声明该变量，在其他源文件中包含该头文件即可。