c语言嵌入式开发常用函数及实例代码

做嵌入式开发的小伙伴，是不是总在写代码时卡壳？明明硬件电路接好了，可 C 语言函数不会用，传感器数据读不出来，LED 灯死活不亮。其实啊，嵌入式开发里的 C 语言函数就那么些常用的，把它们吃透了，写代码能省不少事。今天兔子哥就聊聊嵌入式开发里最常用的几类函数，附上市面上常见的实例代码，新手常问的 “GPIO 函数怎么用”“延时函数怎么写” 这些问题，咱们一个个说清楚，一起往下看吧！

硬件初始化函数：让设备 “醒过来” 的关键

刚接触嵌入式的朋友可能会问：“为啥电路接好了，程序烧进去没反应？” 很大可能是硬件初始化没做好。就像用手机得先开机一样，单片机、传感器这些硬件也得通过初始化函数 “唤醒”，设置好工作模式才能用。
最常用的就是 GPIO 初始化函数，比如 STM32 里的GPIO_Init()，51 单片机里的P0=0xFF这类操作。说白了，就是告诉单片机 “哪个引脚是输入、哪个是输出”“输出高电平还是低电平”。给大家看个 51 单片机初始化 LED 灯的例子：
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// 初始化P1口为输出，控制LEDvoid LED_Init() {P1 = 0xFF; // 先让所有LED灭}

是不是很简单？不过不同芯片的初始化函数格式不一样，比如 STM32 的 GPIO 初始化要配置结构体，51 单片机直接操作寄存器就行。之前有个粉丝用 STM32 时，忘了配置 GPIO 的工作模式，结果 LED 一直不亮，查了半天才发现是初始化函数少了一行模式设置，这细节可得注意。

GPIO 操作函数：控制硬件的 “开关”

初始化完硬件，就得用 GPIO 函数控制它工作了，比如点亮 LED、读取按键状态。这类函数虽简单，但用错了也容易出问题。兔子哥整理了最常用的两类 GPIO 函数实例：

函数功能	51 单片机实例代码	STM32 实例代码
输出高低电平	P1_0 = 0; // 点亮 LED	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
读取输入状态	key_state = P3_2; // 读按键	key_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);

有朋友问：“为啥我的按键读取总不稳定？” 这多半是没加消抖处理。按键按下时会有机械抖动，直接读状态可能忽高忽低，最好在读取函数里加个延时，比如：
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// 带消抖的按键读取函数uint8_t Read_Key() {uint8_t state;state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);if(state == 0) { // 检测到按键按下HAL_Delay(10); // 延时10ms消抖if(state == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1)) {return 1; // 确认按下}}return 0;}

这样读出来的按键状态就稳定多了，这小技巧在实际开发中特别管用。

延时函数：让程序 “等一等”

嵌入式开发里经常需要延时，比如 LED 闪烁要等几百毫秒，传感器采集数据要等稳定。延时函数虽简单，但不同芯片实现方式不一样，用错了会影响程序效率。
新手最常用的是HAL_Delay()（STM32）或delay_ms()（51 单片机）这类毫秒级延时函数，比如让 LED 闪烁的代码：
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// LED闪烁函数void LED_Blink() {while(1) {HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_0); // 翻转电平HAL_Delay(500); // 延时500ms}}

不过话说回来，用HAL_Delay()时要注意，它是阻塞式延时，延时期间程序啥也干不了。如果需要同时做其他事，就得用定时器中断做非阻塞延时，这部分稍微复杂点，新手可以先掌握基础延时函数，后面再学进阶用法。之前有个粉丝在主循环里用了太长的延时，导致按键响应变慢，就是没搞懂阻塞延时的问题。

传感器数据读取函数：跟硬件 “对话”

做嵌入式开发常要接传感器，比如温湿度传感器、光照传感器，这时候就得用数据读取函数跟传感器 “对话”。以常用的 DHT11 温湿度传感器为例，它的读取函数要严格按照通信时序来：
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// 简化的DHT11读取函数uint8_t DHT11_ReadData(uint8_t *temp, uint8_t *humi) {// 发送起始信号HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(20);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(30);// 读取响应信号和数据（省略具体时序判断）// ...*temp = 25; // 假设读到温度25℃*humi = 60; // 假设读到湿度60%return 1; // 读取成功}

这类函数的关键是严格遵守传感器的数据手册，时序错一点就可能读不到数据。有个粉丝用 DHT11 时，起始信号的延时时间不够，结果一直读不到数据，后来对照手册调整了延时才搞定，所以数据手册一定要多看。

串口通信函数：让设备 “说话”

嵌入式设备常需要通过串口跟电脑或其他设备通信，比如打印调试信息、发送传感器数据。串口初始化和收发函数是必学的，以 STM32 的 HAL 库为例：
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// 串口初始化（在main函数里调用）void UART_Init() {MX_USART1_UART_Init(); // 初始化串口1}// 发送字符串函数void UART_SendString(uint8_t *str) {HAL_UART_Transmit(&huart1, str, strlen((char*)str), 100);}// 接收数据中断回调函数void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if(huart == &huart1) {// 处理接收到的数据UART_SendString("收到数据啦：");HAL_UART_Transmit(&huart1, &rx_data, 1, 100);HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_data, 1); // 重新开启接收中断}}

用串口时要注意波特率、数据位、校验位这些参数，两边设备必须设置一致，不然会出现乱码。之前有个粉丝调试时，电脑串口助手波特率设成 9600，单片机设成 115200，结果收到的全是乱码，改一致就好了。
最后说点个人心得吧。嵌入式开发里的 C 语言函数，重点不在记多少，而在理解每个函数的作用和使用场景。不同芯片的函数库可能不一样，但核心逻辑相通，比如 GPIO 操作无非就是读写电平，传感器读取都是按时序通信。新手刚开始可以照着实例代码改，改多了就知道怎么自己写了。还有就是数据手册一定要多看，硬件特性都在里面，比单纯记函数管用多了。坚持练这些常用函数，用不了多久你就会发现，嵌入式开发没那么难，写代码也会越来越顺！

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