c - 使用存储在 C 结构中的变量引用结构的成员

Question

我有三个电机驱动器，我想将它们与我的 Controller 连接。我的问题涉及如何编写代码来创建函数来更新这些驱动程序的值。

我使用结构体来表示驱动程序， Controller 有一组内置的结构体用于访问 Controller 的不同寄存器。

我想创建一个函数，将特定电机驱动器的结构作为输入参数，并更改该特定电机驱动器的各种 GPIO 的值。

假设使用以下代码访问我的 Controller 上的引脚(这是 Controller 制造商给出的结构):

GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO01 = 0; 

为了能够轻松地同时更新多个位置的引脚，我使用了以下宏:

#define MOTOR1_nSLEEP       GPIO01
#define MOTOR1_nSLEEP_MUX   GPAMUX1

GpioCtrlRegs.MOTOR1_nSLEEP_MUX.bit.MOTOR1_nSLEEP = 1;

现在事情变得棘手了。我想定义以下函数。

void Initialize (struct motor_driver MOTOR1) {
GpioCtrlRegs.MOTOR1_nSLEEP_MUX.bit.MOTOR1_nSLEEP = 1;
}

但问题是我需要能够根据输入参数更改宏。据我所知，这是不可能的。所以我想我应该使用指针指向内存中 GPIO 的特定位置，然后将该指针添加到“struct motor_driver”，以便它也传递到函数中。所以像这样:

MOTOR1.pointers.nSLEEP_MUX =  &(GpioCtrlRegs.MOTOR1_nSLEEP_MUX.bit.MOTOR1_nSLEEP);

然后在函数中，我可以直接使用这个指针来调整GPIO寄存器的值。不幸的是，指针不允许采用位字段的值，因为它们必须在字节级别上工作。

因此，我必须使用第一个#define 值“MOTOR1_nSLEEP_MUX”的指针，然后手动访问“.bit.MOTOR1_nSLEEP”(可能通过使用结构指针)。

现在的问题是我不知道如何以灵活的、独立于宏的方式使用宏“MOTOR1_nSLEEP”，因为它等于“GPIO01”。如何将“GPIO01”传递给必要的结构指针，以便我可以访问正确的位字段？你有什么建议？我一开始是不是以一种愚蠢的方式处理这个问题？

以下是有关 GpioCtrlRegs 的一些附加信息:

struct GPIO_CTRL_REGS {
    union   GPACTRL_REG     GPACTRL;    // GPIO A Control Register (GPIO0 to 31)
    union   GPA1_REG        GPAQSEL1;   // GPIO A Qualifier Select 1 Register (GPIO0 to 15)
    union   GPA2_REG        GPAQSEL2;   // GPIO A Qualifier Select 2 Register (GPIO16 to 31)
    union   GPA1_REG        GPAMUX1;    // GPIO A Mux 1 Register (GPIO0 to 15)
    union   GPA2_REG        GPAMUX2;    // GPIO A Mux 2 Register (GPIO16 to 31)
    union   GPADAT_REG      GPADIR;     // GPIO A Direction Register (GPIO0 to 31) )
    union   GPADAT_REG      GPAPUD;     // GPIO A Pull-Up Disable Register
    Uint16                  rsvd1[2];   // Reserved
    union   GPBCTRL_REG     GPBCTRL;    // GPIO B Control Register (GPIO32 to 63)
    union   GPB1_REG        GPBQSEL1;   // GPIO B Qualifier Select 1 Register (GPIO32 to 47)
    union   GPB2_REG        GPBQSEL2;   // GPIO B Qualifier Select 2 Register (GPIO48 to 63)
    union   GPB1_REG        GPBMUX1;    // GPIO B Mux 1 Register (GPIO32 to 47)
    union   GPB2_REG        GPBMUX2;    // GPIO B Mux 2 Register (GPIO48 to 63)
    union   GPBDAT_REG      GPBDIR;     // GPIO B Direction Register (GPIO32 to 63)
    union   GPBDAT_REG      GPBPUD;     // GPIO B Pull-Up Disable Register
    Uint16                  rsvd2[24];  // Reserved
    union   AIO_REG         AIOMUX1;    // Analog IO Mux 1 Register
    Uint16                  rsvd3[2];   // Reserved
    union   AIODAT_REG      AIODIR;     // Analog IO Direction Register
    Uint16                  rsvd4[4];   // Reserved
};

union GPA1_REG {
    Uint32 all;
    struct GPA1_BITS    bit;
};

struct GPA1_BITS {     // bits description
    Uint16  GPIO0:2;            // 1:0  GPIO0
    Uint16  GPIO1:2;            // 3:2  GPIO1
    Uint16  GPIO2:2;            // 5:4  GPIO2
    Uint16  GPIO3:2;            // 7:6  GPIO3
    Uint16  GPIO4:2;            // 9:8  GPIO4
    Uint16  GPIO5:2;            // 11:10    GPIO5
    Uint16  GPIO6:2;            // 13:12    GPIO6
    Uint16  GPIO7:2;            // 15:14    GPIO7
    Uint16  GPIO8:2;            // 17:16    GPIO8
    Uint16  GPIO9:2;            // 19:18    GPIO9
    Uint16  GPIO10:2;           // 21:20    GPIO10
    Uint16  GPIO11:2;           // 23:22    GPIO11
    Uint16  GPIO12:2;           // 25:24    GPIO12
    Uint16  GPIO13:2;           // 27:26    GPIO13
    Uint16  GPIO14:2;           // 29:28    GPIO14
    Uint16  GPIO15:2;           // 31:30    GPIO15
};

在另一个文件中:

#ifdef __cplusplus
#pragma DATA_SECTION("GpioCtrlRegsFile")
#else
#pragma DATA_SECTION(GpioCtrlRegs,"GpioCtrlRegsFile");
#endif
volatile struct GPIO_CTRL_REGS GpioCtrlRegs;

Answer 1

设法找到一个header file这可能与您正在使用的类似。引用GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO01是一个位字段。您不能获取位字段的地址。

我必须猜测 Mode_GPIO 是一个 int，其中只有低位(0 或 1)很重要。这就是所有有意义的事情。

字段GpioCtrlRegs.GPAMUX1是一个 union 体，它有一个地址。

因此 - 假设链接的头文件 - 您可以使用如下表格在同一库中的两个多路复用器之间进行选择:

static union GPB1_REG *mux[2] = { &GpioCtrlRegs.GPBMUX1, &GpioCtrlRegs.GPBMUX2 };

然后您可以使用以下方式触摸第i多路复用器:

mux[i]->bit.MOTOR1_nSLEEP = 1;

但仅此而已。您甚至无法在同一数组中引用 GPCMUX1 或 2，因为 header 为它们提供了不同的类型。

我强烈建议你放弃它。如果您确实需要使用 int 选择电机，请编写如下函数:

void motorSleep(int i) {
  switch (i):
    case 1:
      ... set the registers to make 3 sleep
      break;
    case 2:
      ... set the registers to make 2 sleep
      break;
    case 3:
      ... set the registers for all other inputs
      break;
    default:
      assert(0);
  }
}

道德是不要过度设计这样的东西。设计头文件的人显然希望按照上面的方式使用它，而不是使用花哨的地址算术。我并不是说他们帮了你的忙。但事实就是如此。