2022年12月21日 | 单片机怎么用回调函数在不同文件之间传递数据

我们先来理解一下回调函数的作用。

函数我一般喜欢分为输出型和输入型(个人理解)。

输出型：

就是我们主动去调用的控制函数，比如说控制LED灯去亮和灭，控制蜂鸣器响和不响，控制LCD显示，控制继电器吸合和断开。

简单来说，就是我们知道什么时候该去调用这些函数，比如说满足某些条件的时候，我们就会主动去调用这些函数。

这种函数，就是输出型函数。

输入型：

输入型函数一般是用在不同.c文件/不同层(硬件层、应用层)之间传递信号和数据的，比如说按键检测、串口数据。

我们不知道什么时候按键会被按下、什么时候串口会有数据过来对吧？

当然，我们可以写一个带返回值的函数，然后定时去检测，比如说定时10ms去扫描一下按键。

unsigned char ScanKey(){
  //按键检测程序…}

然后我们在主程序用：

while(1){
  unsigned char key;if(10ms时间到){Key = ScanKey();}
       if(Key == 有效按键值）
       {
              //执行按键功能程序}}

这样不断地去扫描按键，检测按键是否被按下。

这种方式当然也是可以的，只是不够专业，不够好。

因为这个我需要一直在while循环里判断Key的值，然后根据Key的值来判断有没有按键按下，在一定程度上，造成了cpu资源的浪费。

而且有些应用场景，这种方式不好实现，比如说串口数据，你不能一直在while循环里判断是否有新的串口数据过来吧？

那我们理想的一种状态是什么？

就是如果有按键按下了，或者有新的数据来了，再通知我。

这种通知方式一般叫事件触发，就是触发了按键这个事件，我才去处理。

所以，这个时候回调函数就能很好地解决这种需求。

我们还是拿按键来举例。

前面我说每个人写回调函数的风格可能都不一样，STM32固件库的那些中断处理函数基本都是回调函数，但是跟我的编写风格还是有些差异。

我们在写回调函数的时候，需要以下几步：

第一步：

自定义一个函数指针类型，类型名称是KeyEvent_CallBack_t。

typedef void (*KeyEvent_CallBack_t)(KEY_VALUE_TYPEDEF keys);

还有这个一般是要自定义在头文件，因为别的.c文件也会用到。

这是一个无返回值的，形参是KEY_VALUE_TYPEDEF枚举类型的函数指针类型。

一般这个形参keys就是我们最终要通过回调函数传递到别的.c文件的信号/数据，如果是按键检测的话也就是按键值，是哪个按键按下的。

我们来看下KEY_VALUE_TYPEDEF这个枚举都有哪些值？

typedef enum{
       KEY_IDLE_VAL,
       KEY1_CLICK,
       KEY1_CLICK_RELEASE,
       KEY1_LONG_PRESS,
       KEY1_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY1_LONG_PRESS_RELEASE,           //5       KEY2_CLICK,                                                   //6       KEY2_CLICK_RELEASE,
       KEY2_LONG_PRESS,
       KEY2_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY2_LONG_PRESS_RELEASE,
       KEY3_CLICK,                                            //11       KEY3_CLICK_RELEASE,
       KEY3_LONG_PRESS,
       KEY3_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY3_LONG_PRESS_RELEASE,
       KEY4_CLICK,                                     //16       KEY4_CLICK_RELEASE,
       KEY4_LONG_PRESS,
       KEY4_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY4_LONG_PRESS_RELEASE,
       KEY5_CLICK,                                     //21       KEY5_CLICK_RELEASE,
       KEY5_LONG_PRESS,
       KEY5_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY5_LONG_PRESS_RELEASE,
       KEY6_CLICK,                                     //26       KEY6_CLICK_RELEASE,
       KEY6_LONG_PRESS,
       KEY6_LONG_PRESS_CONTINUOUS,
       KEY6_LONG_PRESS_RELEASE,}KEY_VALUE_TYPEDEF;

我们这个项目总共有6个按键，每个按键需要检测短按、短按释放、长按、长按释放、连续长按这5个功能，所以总共有30个不同的枚举值分别来对应不同按键的不同功能。

第二步：

自定义了函数指针类型以后，我们就可以通过KeyEvent_CallBack_t这个类型名称，去定义我们的函数指针变量。

KeyEvent_CallBack_t KeyScanCBS;

那KeyScanCBS就是函数指针，所以它的返回值是void类型，形参是KEY_VALUE_TYPEDEF枚举类型的。

最终就是把这个指针指向别的.c文件的函数，从而实现不同.c文件之间的数据传递，同时又能保持很好的可移植性(相互独立，互不干扰)。

那怎么指向呢？我的方法是重新定义一个函数，专门来为这个指针指向，这样方便别的.c文件调用，这个函数我称为注册函数。

比如以下函数：

void hal_KeyScanCBSRegister(KeyEvent_CallBack_t pCBS){
       if(KeyScanCBS == 0)
       {
                     KeyScanCBS = pCBS;
       }}

这个函数的作用就是把我们前面定义的KeyScanCBS函数指针指向外部的函数地址(也就是要指向那个函数的函数名)。

当然，这个函数不是必须的，只是我的思维和代码风格，你也可以不单独写这样的函数，只要用之前把KeyScanCBS指向外部函数就可以了，否则等着程序死机吧哈哈哈。

第三步：

准备好这几步以后，我们继续来说下怎么去使用它。

我们哪里要用到按键的功能，就在那个.c文件那里重写一个同样的函数。

比如说app.c这个文件是产品功能代码(应用层)，我需要在应用层使用按键功能。

重写函数的时候，返回值和形参要跟那个函数指针类型一样。

如果你忘记了，那我们再来回顾下。

typedef void (*KeyEvent_CallBack_t)(KEY_VALUE_TYPEDEF keys);

无返回值，形参为KEY_VALUE_TYPEDEF类型。

只有这样，你才能把这个函数的地址赋值给KeyScanCBS这个指针，才能正常传递数据。

重写的这个函数就是通过形参来接收硬件层按键值的，如果是串口数据，也是同理，只是形参不一样。

然后，我们在产品功能初始化的函数里直接调用刚刚hal_key.c的注册函数。

把KeyEventHandle这个函数的地址赋值给hal_key.c的KeyScanCBS这个函数指针。

所以，最终KeyScanCBS可以理解成等同于KeyEventHandle函数。

我们在hal_key.c文件里，看按键检测解析程序，最终就是执行KeyScanCBS把我们keys(按键值)传递到我们app.c文件的。

这样，就能做到以事件去驱动，只有按键按下，并且真实有效，我才会调用KeyScanCBS，才会把按键值传递给应用层。

而中间，两个文件之间没有任何全局变量的依赖，也完全可以独立，大家可以细品消化一下。

这里有个细节就是为什么我函数的形参要用枚举类型。

如果你对接过一些模块(WiFi、蓝牙等)二次开发就知道了，模块核心代码都是封装成lib这种库给你的，你并看不到源代码。

只能用他们的函数，如果不用枚举，那你不知道形参可以传入什么值对吧？

如果用枚举，我把能用的值都列出来给你，并且起好名字，让你一看就知道是啥意思，这是不是就很方便？

Ok，今天就写到这里，大家下去可以做下实验。