通過陣列和列舉簡化GPIO操作編碼

在工作中，經常遇到大量使用gpio作為數字量輸入輸出來控制裝置或採集狀態，每次定義操作不同的gpio針腳既麻煩又容易出錯，於是就想要簡化操作過程。對於數字量輸入來說就是採集對應針腳的狀態；而輸出則是根據邏輯關係置位或復位對應得針腳。

為了使用方便，我們按可復用和經常變化的部分叫軟體的實現劃分為2個部分。相對固定的部分我們封裝成操作函式供呼叫，對於經常變化的部分（如硬體配置等）我們另外實現，並呼叫前面封裝的函式實現功能。

現在我們只要實現了通用性較好的函式封裝，剩下就是呼叫來實現具體控制的問題。那麼怎麼封裝這些函式呢？

我們首先定義兩個列舉型別分別定義如下：

//定義數字量輸出通道列舉型別，規定通道的範圍

typedef enum digitaloutput;

//定義數字量輸入通道列舉型別，規定通道的範圍

typedef enum digitalinput;

數字量輸入輸出的列舉主要是為了方便操作和識別，通道數量出現變化時只需要增加列舉兩種的通道定義即可。此處數字量輸入輸出均定義了5個通道。列舉量的最後乙個成員代表了通道的數量，在列舉全部通道時能夠很好的避免超出範圍的錯誤。

同時還要定義如下的結構體，用於定義需要操作gpio目標。

//定義用於針腳操作的目標針腳型別

typedef structtargetpin;

有了上述的定義則可以實現前面設想的操作了，接下來我們還需要定義兩個數字量輸入輸出通道的targetpin型別的陣列，用於存放想要操作的目標通道，和前面列舉兩種定義的通道一致，此處也是5個通道。

//定義di通道的全部目標針腳陣列
targetpin dipin=,,
,,};
//定義do通道的全部目標針腳陣列
targetpin dopin=,,
,,};

有了以上2個陣列就可以在避免在操作過程中大量使用條件分支語句（switch或if語句），簡化編碼和避免在增加通道時號要修改函式的情況。現在如果通道數量出現變化則只需要修改列舉量和陣列的值就可。或者操作的管腳出現變化則只需要修改陣列的值就可以了。而不需要去修改函式體，而且函式體的編碼也非常簡單。

對數字量輸出的操作如下，在操作全部通道時，以列舉變數作為迴圈變數，以列舉的最後定義的數量來控制，並以列舉量的取值作為陣列下標，有效避免出現超出範圍的錯誤，同時在通道數量和通道對應的具體針腳發生變化時，無需修改函式。

//操作全部繼電器do通道
//輸入引數targetpin *dopin為要操作的do通道列表
//輸入引數bool *commands欲寫給do通道的值列表
void operationallrelaychannel(targetpin *dopin,bool *commands)

通過以上的編碼操作di、do已經很方便了，但在操作單個do通道的函式中還有乙個if…else語句給人的感覺比較不太好。因為操作簡單就是置位和復位，所以我們定義乙個指向函式的指標陣列，如下：

/*定義操作gpio管腳的函式指標*/
void (*operationgpiobits)(gpio_typedef *gpiox, uint16_t gpio_pin)=;

有了這個指向函式的指標陣列我們可以將上面的操作單個do通道的函式簡化為如下：

//操作單個繼電器do通道
//輸入引數targetpin dopin為要操作的do通道
//輸入引數bool command欲寫給do通道的值
void operationsinglerelaychannel(targetpin dopin,bool command)

其中command是乙個布林變數取值為0和1，正好與指向函式的指標陣列對應，實現在command取不同值時，呼叫復位或置位函式。

以上**在iar ewarm和stm32f103vet平台測試正確。