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LED程序

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配置问题

在选择写法前，请回答以下问题（一次性全部回答）：

  1. 需要几个 LED？（如：状态灯1个 + 错误灯1个 共2个）
  2. 有效电平？（高电平点亮 / 低电平点亮）
  3. 是否需要闪烁功能？（是 / 否）

根据回答自动推荐写法（不再让用户手动选）：

  • 1个LED，无闪烁 → 直接写裸操作（无需任何封装）
  • 多个LED，无复杂闪烁 → 面向对象写法
  • 需要闪烁 / 多种闪烁模式 → Scriptable LED写法

🔴面向对象写法

// ── drv_led.h ────────────────────────────────────────────────────────────
typedef struct {
    uint16_t remain_blink_ms;
    uint16_t toggle_tick;
    uint16_t blink_interval_ms;
    void (*hw_on)(void);
    void (*hw_off)(void);
    void (*hw_toggle)(void); // hw 是 Hardware 的意思
} LED_Obj_t;
 
// 暴露给外部的 API，第一个参数永远是"对象句柄"
void LED_Init(LED_Obj_t *led, void (*on)(void), void (*off)(void), void (*toggle)(void));
void LED_On(LED_Obj_t *led);
void LED_Off(LED_Obj_t *led);
void LED_StartBlink(LED_Obj_t *led, uint16_t total_ms, uint16_t interval_ms);
void LED_Process(LED_Obj_t *led); // 放在 1ms 定时中断里调用
 
// ── drv_led.c ────────────────────────────────────────────────────────────
 
// LED_Init：把函数地址赋给结构体里的指针，初始化时默认关灯
void LED_Init(LED_Obj_t *led, void (*on)(void), void (*off)(void), void (*toggle)(void)) {
    led->remain_blink_ms = 0;
    led->toggle_tick = 0;
    led->hw_on = on;
    led->hw_off = off;
    led->hw_toggle = toggle;
    if(led->hw_off) led->hw_off();
}
 
// LED_On / LED_Off：只需传对象指针，不需要再传底层硬件函数
void LED_On(LED_Obj_t *led) {
    if (led == NULL) return;
    led->remain_blink_ms = 0; // 清除闪烁状态，强制常亮
    if (led->hw_on) led->hw_on();
}
 
void LED_Off(LED_Obj_t *led) {
    if (led == NULL) return;
    led->remain_blink_ms = 0;
    if (led->hw_off) led->hw_off();
}
 
// LED_StartBlink：启动闪烁，例：LED_StartBlink(&led, 3000, 50) 闪3秒，50ms反转一次
void LED_StartBlink(LED_Obj_t *led, uint16_t total_ms, uint16_t interval_ms) {
    led->remain_blink_ms = total_ms;
    led->blink_interval_ms = interval_ms;
    led->toggle_tick = 0;
}
 
// LED_Process：放在 1ms 定时中断里调用，驱动闪烁计时
void LED_Process(LED_Obj_t *led) {
    if (led->remain_blink_ms > 0) {
        led->remain_blink_ms--;
        led->toggle_tick++;
        if (led->toggle_tick >= led->blink_interval_ms) {
            led->toggle_tick = 0;
            if(led->hw_toggle) led->hw_toggle(); // 防野指针
        }
        if (led->remain_blink_ms == 0) {
            if(led->hw_off) led->hw_off(); // 结束时强制关灯
            led->toggle_tick = 0;
        }
    }
}
 
// ── main.c 使用示例 ───────────────────────────────────────────────────────
// LED_Obj_t running_led;
// LED_Init(&running_led, stm32_led_on, stm32_led_off, stm32_led_toggle);

🔴Scriptable LED，可传递信息

// ── drv_led_scriptable.h ─────────────────────────────────────────────────
 
// 定义一帧动作
typedef struct {
    uint8_t  action;   // 1=亮, 0=灭, 0xFF=循环重头开始
    uint16_t time_ms;  // 维持这个状态多长时间
} LED_Frame_t;
 
// LED 对象里存当前播放的指针，而不是 remain_blink_ms
typedef struct {
    const LED_Frame_t *current_pattern; // 当前正在播放的模式数组
    uint8_t  frame_index;               // 播放到第几帧了
    uint16_t frame_tick;                // 当前这一帧坚持了多久了
    // ... 硬件函数指针同面向对象写法 ...
} LED_Player_t;
 
void LED_Play(LED_Player_t *led, const LED_Frame_t *pattern);
 
// ── 闪烁模式定义（const 存 Flash，不占 RAM）────────────────────────────
const LED_Frame_t PATTERN_ERROR[] = {
    {1, 100}, {0, 100}, {1, 100}, {0, 100}, {1, 100}, {0, 1000}, // 闪三下，停1秒
    {0xFF, 0} // 循环指令
};
 
const LED_Frame_t PATTERN_WIFI_CONNECTING[] = {
    {1, 50}, {0, 500}, // 滴--- 滴---
    {0xFF, 0}
};
 
// ── drv_led_scriptable.c ─────────────────────────────────────────────────
void LED_Play(LED_Player_t *led, const LED_Frame_t *pattern) {
    led->current_pattern = pattern;
    led->frame_index = 0;
    led->frame_tick = 0;
    // 根据 pattern[0].action 立刻执行第一次亮灭
}

🔴C++写法

// 模板参数：引脚所在的端口，引脚号，有效电平
// 编译期绑定引脚，编译出来不占任何额外 RAM
template<typename PortType, PortType* Port, uint16_t Pin, bool ActiveLevel = true>
class Led {
public:
    static void init() {
        // 配置 GPIO 寄存器的底层逻辑
    }
    static void on() {
        if constexpr (ActiveLevel) {
            Port->BSRR = Pin;
        } else {
            Port->BRR = Pin;
        }
    }
    static void off() { /* ... */ }
    static void toggle() { /* ... */ }
};
 
// 使用示例
using StatusLed = Led<GPIO_TypeDef, GPIOA, GPIO_PIN_5, true>;  // 高电平点亮
using ErrorLed  = Led<GPIO_TypeDef, GPIOB, GPIO_PIN_12, false>; // 低电平点亮
 
int main() {
    StatusLed::init();
    StatusLed::on(); // 编译后直接等价于：GPIOA->BSRR = 0x0020;
}

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