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高效无隐患输出 IO 的方法

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chenci2013|  楼主 | 2025-4-23 17:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

[i=s] 本帖最后由 chenci2013 于 2025-4-23 17:11 编辑 [/i]<br /> <br />

一般实现

void out_data(uint8_t byte) {
    if(byte & 1) {
        GPIOA->BSRR = ((uint16_t)byte << 1);
        // set
    } else {
        GPIOA->BRR = ((uint16_t)byte << 1);
        // reset
    }
    if(byte & 2) {
        GPIOA->BSRR = ((uint16_t)byte << 2);
        // set
    } else {
        GPIOA->BRR = ((uint16_t)byte << 2);
        // reset
    }
    if(byte & 4) {
        GPIOA->BSRR = ((uint16_t)byte << 3);
        // set
    } else {
        GPIOA->BRR = ((uint16_t)byte << 3);
        // reset
    }
}

高效实现 很简单,看下面的代码

//假设使用 PA0~7
void out_data(uint8_t byte)
{
GPIOA->BSRR = byte;  // set
byte = ~byte;
GPIOA->BRR = byte;  // reset
}

//假设使用 PA8~15

void out_data(uint8_t byte)
{
GPIOA->BSRR = ((uint16_t)byte << 8);  // set
byte = ~byte;
GPIOA->BRR = ((uint16_t)byte << 8);  // reset
}

这种操作并不会影响其他 IO 的输出,也防止了操作 ODR 寄存器可能造成的问题。

如果数据位是四位的又该如何控制呢?

//假设使用 PA1~5

void out_data(uint8_t byte)
{
byte &= 0x0f;    // 提取低 4 位数据
GPIOA->BSRR = ((uint16_t)byte << 1);  // set
byte = ~byte;
byte &= 0x0f;
GPIOA->BRR = ((uint16_t)byte << 1);  // reset
}

这样你就可以不用管到底该使用那个寄存器了。简单、方便、高效!!!

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沙发
ccook11| | 2025-5-3 22:21 | 只看该作者
不同单片机的 IO 引脚可能具有不同的驱动能力、电气特性和复用功能。

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板凳
sdlls| | 2025-5-3 23:18 | 只看该作者
合并多次小数据包为大数据块一次性发送,降低协议开销。

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地板
sdCAD| | 2025-5-4 00:51 | 只看该作者
实现自检功能,定期检查GPIO线路是否有短路或开路情况发生。

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5
ulystronglll| | 2025-5-4 20:48 | 只看该作者
始终检查返回值,假设外设可能随时失效。

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6
macpherson| | 2025-5-6 09:28 | 只看该作者
推挽输出(Push-Pull Output)具有较强的驱动能力,可以输出高电平和低电平,适用于需要较大电流驱动的场合。

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7
elsaflower| | 2025-5-6 11:18 | 只看该作者
直接操作GPIO寄存器(如ODR、BSRR等)通常比通过库函数更高效,因为它们减少了函数调用的开销。

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8
fengm| | 2025-5-6 13:04 | 只看该作者
避免数据溢出或丢失。              

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9
i1mcu| | 2025-5-6 14:50 | 只看该作者
尽量减少在中断服务程序中进行 IO 操作,因为中断服务程序的执行时间会影响系统的实时性。若必须在中断中进行 IO 操作,要确保操作简单且快速。

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10
uptown| | 2025-5-6 17:04 | 只看该作者
对于大量数据传输,使用DMA(直接内存访问)可以减少CPU的负担。

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11
10299823| | 2025-5-6 18:48 | 只看该作者
对于需要精确延时的应用,可以利用硬件定时器而不是软件延时函数。

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12
primojones| | 2025-5-6 20:32 | 只看该作者
采用批量操作的方式,例如在需要同时控制多个 IO 引脚时,使用寄存器的批量设置功能,而不是逐个引脚进行操作,这样可以减少指令执行时间,提高效率。

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13
everyrobin| | 2025-5-6 22:14 | 只看该作者
防止外设无响应导致死循环。              

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14
bestwell| | 2025-5-11 10:03 | 只看该作者
如果在中断服务程序(ISR)中更改GPIO状态,确保不会干扰主循环中的GPIO操作。

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primojones| | 2025-5-11 11:56 | 只看该作者
选择合适的IO引脚              

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everyrobin| | 2025-5-11 17:11 | 只看该作者
在硬件设计阶段,要考虑软件的实现方式和要求;在软件编程阶段,要充分利用硬件的特性和优势。

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