自己创建简单的mcu中常用的库函数
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声明：这些函数大部分是我在安富莱电子的教程上面抄下来的，硬汉哥写过很多优秀的教程，大家可以去学习学习，论坛链接。有的是我从别处摘抄来的，这篇文章我会一直补充。
1. 自己编写库函数的意义
但我们在使用c语言写mcu程序的时候，有的时候需要使用库函数，当然我们可以使用标准的库函数，如stdio库用于输入输出
string库用于字符串操作等，但是标准的库实在是太大了，对于mcu很不友好，因此mcu往往会使用其它的一些c库，如keil提供了MicroLIB库，还有其它的如newlib等库，这些库虽然比标准库小的多，但是有时候还是太大了，因此我们就需要封装一些常用的库，来减少c库的引入。
2. 计算字符串长度.以’\0’作为结束符
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: str_len
* 功能说明: 计算字符串长度.以'\0'作为结束符
* 形 参: _str : 缓冲区
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int str_len(char *_str)
{
int len = 0;
while (*_str++) len++;
return len;
}
3. 复制字符串
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: str_cpy
* 功能说明: 复制字符串
* 形 参: tar : 目标缓冲区
* src : 源缓冲区
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void str_cpy(char *_tar, char *_src)
{
do
{
*_tar++ = *_src;
}
while (*_src++);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: str_copy
* 功能说明: 复制字符串
* 形 参: tar : 目标缓冲区
* src : 源缓冲区
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void mem_set(char *_tar, char _data, int _len)
{
while (_len--)
{
*_tar++ = _data;
}
}
4. 字符串比较
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: str_cmp
* 功能说明: 字符串比较
* 形 参: s1 : 字符串1
* s2 : 字符串2
* 返 回 值: 0 表示相等 非0表示不等
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*/
int str_cmp(char * s1, char * s2)
{
while ((*s1!=0) && (*s2!=0) && (*s1==*s2))
{
s1++;
s2++;
}
return *s1 - *s2;
}
5. 将整数转换为ASCII数组
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: int_to_ascii
* 功能说明: 将整数转换为ASCII数组。支持负数。
* 形 参: _Number : 整数
* _pBuf : 目标缓冲区, 存放转换后的结果。以0结束的字符串。
* _len : ASCII字符个数, 字符串长度
* 返 回 值: 无
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*/
void int_to_str(int _iNumber, char *_pBuf, unsigned char _len)
{
unsigned char i;
int iTemp;
if (_iNumber < 0) /* 负数 */
{
iTemp = -_iNumber; /* 转为正数 */
}
else
{
iTemp = _iNumber;
}
mem_set(_pBuf, ' ',_len);
/* 将整数转换为ASCII字符串 */
for (i = 0; i < _len; i++)
{
_pBuf[_len - 1 - i] = (iTemp % 10) + '0';
iTemp = iTemp / 10;
if (iTemp == 0)
{
break;
}
}
_pBuf[_len] = 0;
if (_iNumber < 0) /* 负数 */
{
for (i = 0; i < _len; i++)
{
if ((_pBuf[i] == ' ') && (_pBuf[i + 1] != ' '))
{
_pBuf[i] = '-';
break;
}
}
}
}
6. 将ASCII码字符串转换成整数
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: str_to_int
* 功能说明: 将ASCII码字符串转换成整数。 遇到小数点自动越过。
* 形 参: _pStr :待转换的ASCII码串. 可以以逗号，#或0结束。 2014-06-20 修改为非0-9的字符。
* 返 回 值: 二进制整数值
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*/
int str_to_int(char *_pStr)
{
unsigned char flag;
char *p;
int ulInt;
unsigned char i;
unsigned char ucTemp;
p = _pStr;
if (*p == '-')
{
flag = 1; /* 负数 */
p++;
}
else
{
flag = 0;
}
ulInt = 0;
for (i = 0; i < 15; i++)
{
ucTemp = *p;
if (ucTemp == '.') /* 遇到小数点，自动跳过1个字节 */
{
p++;
ucTemp = *p;
}
if ((ucTemp >= '0') && (ucTemp <= '9'))
{
ulInt = ulInt * 10 + (ucTemp - '0');
p++;
}
else
{
break;
}
}
if (flag == 1)
{
return -ulInt;
}
return ulInt;
}
7. 将字节数组转换为16位整数
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: BEBufToUint16
* 功能说明: 将2字节数组(大端Big Endian次序，高字节在前)转换为16位整数
* 形 参: _pBuf : 数组
* 返 回 值: 16位整数值
*
* 大端(Big Endian)与小端(Little Endian)
*********************************************************************************************************
*/
uint16_t BEBufToUint16(uint8_t *_pBuf)
{
return (((uint16_t)_pBuf[0] << 8) | _pBuf[1]);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: LEBufToUint16
* 功能说明: 将2字节数组(小端Little Endian，低字节在前)转换为16位整数
* 形 参: _pBuf : 数组
* 返 回 值: 16位整数值
*********************************************************************************************************
*/
uint16_t LEBufToUint16(uint8_t *_pBuf)
{
return (((uint16_t)_pBuf[1] << 8) | _pBuf[0]);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: BEBufToUint32
* 功能说明: 将4字节数组(大端Big Endian次序，高字节在前)转换为16位整数
* 形 参: _pBuf : 数组
* 返 回 值: 16位整数值
*
* 大端(Big Endian)与小端(Little Endian)
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t BEBufToUint32(uint8_t *_pBuf)
{
return (((uint32_t)_pBuf[0] << 24) | ((uint32_t)_pBuf[1] << 16) | ((uint32_t)_pBuf[2] << 8) | _pBuf[3]);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: LEBufToUint32
* 功能说明: 将4字节数组(小端Little Endian，低字节在前)转换为16位整数
* 形 参: _pBuf : 数组
* 返 回 值: 16位整数值
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t LEBufToUint32(uint8_t *_pBuf)
{
return (((uint32_t)_pBuf[3] << 24) | ((uint32_t)_pBuf[2] << 16) | ((uint32_t)_pBuf[1] << 8) | _pBuf[0]);
}
8.计算CRC,用于Modbus协议
采用查表法，空间换时间
// CRC 高位字节值表
static const uint8_t s_CRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
} ;
// CRC 低位字节值表
const uint8_t s_CRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CRC16_Modbus
* 功能说明: 采用查表法计算CRC。 用于Modbus协议。
* 形 参: _pBuf : 参与校验的数据
* _usLen : 数据长度
* 返 回 值: 16位整数值。 对于Modbus ，此结果高字节先传送，低字节后传送。
*
* 所有可能的CRC值都被预装在两个数组当中，当计算报文内容时可以简单的索引即可；
* 一个数组包含有16位CRC域的所有256个可能的高位字节，另一个数组含有低位字节的值；
* 这种索引访问CRC的方式提供了比对报文缓冲区的每一个新字符都计算新的CRC更快的方法；
*
* 注意：此程序内部执行高/低CRC字节的交换。此函数返回的是已经经过交换的CRC值；也就是说，该函数的返回值可以直接放置
* 于报文用于发送；
*********************************************************************************************************
*/
uint16_t CRC16_Modbus(uint8_t *_pBuf, uint16_t _usLen)
{
uint8_t ucCRCHi = 0xFF; /* 高CRC字节初始化 */
uint8_t ucCRCLo = 0xFF; /* 低CRC 字节初始化 */
uint16_t usIndex; /* CRC循环中的索引 */
while (_usLen--)
{
usIndex = ucCRCHi ^ *_pBuf++; /* 计算CRC */
ucCRCHi = ucCRCLo ^ s_CRCHi[usIndex];
ucCRCLo = s_CRCLo[usIndex];
}
return ((uint16_t)ucCRCHi << 8 | ucCRCLo);
}
采用计算的方法来计算crc16，时间换空间
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: modbus_crc16
* 功能说明: 采用计算法计算CRC。 用于Modbus协议。
* 形 参: data : 参与校验的数据
* length : 数据长度
* 返 回 值: 16位整数值。 对于Modbus ，此结果高字节先传送，低字节后传送。
*********************************************************************************************************
*/
uint16_t modbus_crc16(uint16_t length, uint8_t *data)
{
uint16_t crc = 0xffff;
bool t = 0;
uint16_t R = 0xa001;
while(length){
crc = crc ^ *data++;
for(int a=0; a<8; ){
t = crc % 2;
crc = crc / 2;
a++;
if(t == 1){
crc = crc ^ R;
}
}c
length--;
}
return crc;
}
9. 根据直线方程上的两点，给X计算第三个点的Y值
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CaculTwoPoint
* 功能说明: 根据2点直线方程，计算Y值
* 形 参: 2个点的坐标和x输入量
* 返 回 值: x对应的y值
*********************************************************************************************************
*/
int32_t CaculTwoPoint(int32_t x1, int32_t y1, int32_t x2, int32_t y2, int32_t x)
{
return y1 + ((int64_t)(y2 - y1) * (x - x1)) / (x2 - x1);
}
10. 将BCD码转为ASCII字符
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: BcdToChar
* 功能说明: 将BCD码转为ASCII字符。 比如 0x0A ==> 'A'
* 形 参: _bcd ：输入的二进制数。必须小于16
* 返 回 值: 转换结果
*********************************************************************************************************
*/
char BcdToChar(uint8_t _bcd)
{
if (_bcd < 10)
{
return _bcd + '0';
}
else if (_bcd < 16)
{
return _bcd + 'A';
}
else
{
return 0;
}
}
11.将二进制数组转换为16进制格式的ASCII字符串
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: HexToAscll
* 功能说明: 将二进制数组转换为16进制格式的ASCII字符串。每个2个ASCII字符后保留1个空格。
* 0x12 0x34 转化为 0x31 0x32 0x20 0x33 0x34 0x00 即 "1234"
* 形 参: _pHex ：输入的数据，二进制数组
* _pAscii ：存放转换结果, ASCII字符串，0结束。1个二进制对应2个ASCII字符.
* 返 回 值: 转换得到的整数
*********************************************************************************************************
*/
void HexToAscll(uint8_t * _pHex, char *_pAscii, uint16_t _BinBytes)
{
uint16_t i;
if (_BinBytes == 0)
{
_pAscii[0] = 0;
}
else
{
for (i = 0; i < _BinBytes; i++)
{
_pAscii[3 * i] = BcdToChar(_pHex[i] >> 4);
_pAscii[3 * i + 1] = BcdToChar(_pHex[i] & 0x0F);
_pAscii[3 * i + 2] = ' ';
}
_pAscii[3 * (i - 1) + 2] = 0;
}
}
12. 变长的 ASCII 字符转换为32位整数
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AsciiToUint32
* 功能说明: 变长的 ASCII 字符转换为32位整数 ASCII 字符以空格或者0结束 。 支持16进制和10进制输入
* 形 参: *pAscii ：要转换的ASCII码
* 返 回 值: 转换得到的整数
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t AsciiToUint32(char *pAscii)
{
char i;
char bTemp;
char bIsHex;
char bLen;
char bZeroLen;
uint32_t lResult;
uint32_t lBitValue;
/* 判断是否是16进制数 */
bIsHex = 0;
if ((pAscii[0] == '0') && ((pAscii[1] == 'x') || (pAscii[1] == 'X')))
{
bIsHex=1;
}
lResult=0;
// 最大数值为 4294967295, 10位+2字符"0x" //
if (bIsHex == 0)
{
// 十进制 //
// 求长度 //
lBitValue=1;
/* 前导去0 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
bTemp = pAscii[i];
if (bTemp != '0')
break;
}
bZeroLen = i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
if ((pAscii[i] < '0') || (pAscii[i] > '9'))
break;
lBitValue = lBitValue * 10;
}
bLen = i;
lBitValue = lBitValue / 10;
if (lBitValue == 0)
lBitValue=1;
for (i = bZeroLen; i < bLen; i++)
{
lResult += (pAscii[i] - '0') * lBitValue;
lBitValue /= 10;
}
}
else
{
/* 16进制 */
/* 求长度 */
lBitValue=1;
/* 前导去0 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
bTemp = pAscii[i + 2];
if(bTemp!='0')
break;
}
bZeroLen = i;
for (; i < 8; i++)
{
bTemp=pAscii[i+2];
if (((bTemp >= 'A') && (bTemp <= 'F')) ||
((bTemp>='a')&&(bTemp<='f')) ||
((bTemp>='0')&&(bTemp<='9')) )
{
lBitValue=lBitValue * 16;
}
else
{
break;
}
}
lBitValue = lBitValue / 16;
if (lBitValue == 0)
lBitValue = 1;
bLen = i;
for (i = bZeroLen; i < bLen; i++)
{
bTemp = pAscii[i + 2];
if ((bTemp >= 'A') && (bTemp <= 'F'))
{
bTemp -= 0x37;
}
else if ((bTemp >= 'a') && (bTemp <= 'f'))
{
bTemp -= 0x57;
}
else if ((bTemp >= '0') && (bTemp <= '9'))
{
bTemp -= '0';
}
lResult += bTemp*lBitValue;
lBitValue /= 16;
}
}
return lResult;
}