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6.3 KiB
C++
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#ifndef _Port_H_
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#define _Port_H_
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#include "Sys.h"
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#ifdef STM32F4
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#define GPIO_MAX_SPEED 100
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#else
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#define GPIO_MAX_SPEED 50
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#endif
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/******************************** Port ********************************/
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// 端口基类
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// 用于管理一个端口，通过PinBit标识该组的哪些引脚。
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// 子类初始化时先通过SetPort设置端口，备份引脚状态，然后Config通过gpio结构体配置端口，端口销毁时恢复引脚状态
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class Port : public Object
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{
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public:
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GPIO_TypeDef* Group; // 针脚组
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Pin _Pin; // 针脚
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ushort Mask; // 组内引脚位。每个引脚一个位
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bool Opened; // 是否已经打开
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Port& Set(Pin pin); // 设置引脚
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bool Empty() const;
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bool Open();
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void Close();
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void Clear();
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#if defined(STM32F0) || defined(STM32F4)
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void AFConfig(byte GPIO_AF) const;
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#endif
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// 辅助函数
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_force_inline static GPIO_TypeDef* IndexToGroup(byte index);
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_force_inline static byte GroupToIndex(GPIO_TypeDef* group);
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#if DEBUG
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// 保护引脚，别的功能要使用时将会报错。返回是否保护成功
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static bool Reserve(Pin pin, bool flag);
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static bool IsBusy(Pin pin); // 引脚是否被保护
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#endif
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virtual String& ToStr(String& str) const;
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protected:
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Port();
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#ifndef TINY
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virtual ~Port();
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#endif
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// 配置过程，由Open调用，最后GPIO_Init
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virtual void OnOpen(GPIO_InitTypeDef& gpio);
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virtual void OnClose();
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};
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/******************************** OutputPort ********************************/
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// 输出口
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class OutputPort : public Port
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{
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public:
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bool OpenDrain; // 是否开漏输出
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bool Invert; // 是否倒置输入输出
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bool InitValue; // 初始值，在Open之前控制。默认false，受Invert影响
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byte Speed; // 速度
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OutputPort();
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OutputPort(Pin pin, bool invert = false, bool openDrain = false, byte speed = GPIO_MAX_SPEED);
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OutputPort& Init(Pin pin, bool invert);
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// 整体写入所有包含的引脚
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void Write(bool value);
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// 整组写入
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void WriteGroup(ushort value);
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// 拉高一段时间后拉低
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void Up(uint ms);
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// 闪烁多次
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void Blink(uint times, uint ms);
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// 整组读取
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ushort ReadGroup();
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// 读取指定索引引脚。索引按照从小到大，0xFF表示任意脚为true则返回true
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bool Read(byte index);
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// Read/ReadInput 的区别在于，前者读输出后者，读输入，在开漏输出的时候有很大区别
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bool Read();
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bool ReadInput();
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static bool Read(Pin pin);
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static void Write(Pin pin, bool value);
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OutputPort& operator=(bool value) { Write(value); return *this; }
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OutputPort& operator=(OutputPort& port) { Write(port.Read()); return *this; }
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operator bool() { return Read(); }
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protected:
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virtual void OnOpen(GPIO_InitTypeDef& gpio);
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void Init(bool invert = false, bool openDrain = false, byte speed = GPIO_MAX_SPEED);
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};
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/******************************** AlternatePort ********************************/
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// 复用输出口
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class AlternatePort : public OutputPort
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{
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public:
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AlternatePort();
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AlternatePort(Pin pin, bool invert = false, bool openDrain = false, byte speed = GPIO_MAX_SPEED);
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||
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||
protected:
|
||
virtual void OnOpen(GPIO_InitTypeDef& gpio);
|
||
};
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||
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/******************************** InputPort ********************************/
|
||
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// 输入口
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class InputPort : public Port
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{
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public:
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typedef enum
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{
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NOPULL = 0x00,
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||
UP = 0x01, // 上拉电阻
|
||
DOWN = 0x02, // 下拉电阻
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||
}PuPd;
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||
typedef enum
|
||
{
|
||
Rising = 0x01, // 上升沿
|
||
Falling = 0x02, // 下降沿
|
||
Both = 0x03 // 上升下降沿
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||
}Trigger;
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// 读取委托
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typedef void (*IOReadHandler)(InputPort* port, bool down, void* param);
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ushort ShakeTime; // 抖动时间。毫秒
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PuPd Pull; // 上拉下拉电阻
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Trigger Mode; // 触发模式，上升沿下降沿
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bool Floating; // 是否浮空输入
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bool Invert; // 是否倒置输入输出
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bool HardEvent; // 是否使用硬件事件。默认false
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ushort PressTime; // 长按时间
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InputPort() : Port() { Init(); }
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InputPort(Pin pin, bool floating = true, PuPd pull = UP) : Port()
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{
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Init(floating, pull);
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Set(pin);
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Open();
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}
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virtual ~InputPort();
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InputPort& Init(Pin pin, bool invert);
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ushort ReadGroup() const; // 整组读取
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bool Read() const; // 读取状态
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static bool Read(Pin pin); // 读取某个引脚
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void Register(IOReadHandler handler, void* param = NULL); // 注册事件
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operator bool() { return Read(); }
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void OnPress(bool down);
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||
protected:
|
||
void Init(bool floating = true, PuPd pull = UP);
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|
||
virtual void OnOpen(GPIO_InitTypeDef& gpio);
|
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virtual void OnClose();
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private:
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IOReadHandler Handler;
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||
void* Param;
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byte _Value;
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uint _taskInput; // 输入任务
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ulong _PressStart; // 开始按下时间
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static void InputTask(void* param);
|
||
};
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||
/******************************** AnalogInPort ********************************/
|
||
|
||
// 模拟输入输出口
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||
class AnalogInPort : public Port
|
||
{
|
||
public:
|
||
AnalogInPort() : Port() { }
|
||
AnalogInPort(Pin pin) : Port() { Set(pin); Open(); }
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||
|
||
protected:
|
||
virtual void OnOpen(GPIO_InitTypeDef& gpio);
|
||
};
|
||
|
||
/******************************** PortScope ********************************/
|
||
|
||
// 输出端口会话类。初始化时打开端口，超出作用域析构时关闭。反向操作可配置端口为倒置
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class PortScope
|
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{
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private:
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OutputPort* _port;
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bool _value;
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public:
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PortScope(OutputPort* port, bool value = true)
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||
{
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||
_port = port;
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||
if(_port)
|
||
{
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||
// 备份数值，析构的时候需要还原
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_value = port->Read();
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*_port = value;
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||
}
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||
}
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||
|
||
~PortScope()
|
||
{
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||
if(_port) *_port = _value;
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||
}
|
||
};
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||
/*
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输入口防抖原理：
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1，中断时，通过循环读取来避免极快的中断触发。
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实际上不知道是否有效果，太快了无从测试，这样子可能导致丢失按下或弹起事件，将来考虑是否需要改进。
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2，按下和弹起事件允许同时并存于_Value，然后启动一个任务来处理，任务支持毫秒级防抖延迟
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3，因为_Value可能同时存在按下和弹起，任务处理时需要同时考虑两者。
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*/
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#endif //_Port_H_
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