内存对齐

本文详细阐述了数据成员对齐规则、结构体整体对齐规则及数组成员的对齐计算方法,介绍了如何使用#pragmapack指令改变对齐条件,并强调了自然对齐的重要性。

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1.  对齐原则:

  • 数据成员对齐规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中,比较小的那个进行。
  • 结构(或联合)的整体对齐规则:在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合)本身也要进行对齐,对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行。
  • 结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。

备注:数组成员按长度按数组类型长度计算,如char t[9],在第1步中数据自身长度按1算,累加结构体时长度为9;第2步中,找最大数据长度时,如果结构体T有复杂类型成员A,该A成员的长度为该复杂类型成员A的最大成员长度。

小结:当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个n值的大小将不产生任何效果。


 【注意】(对齐位数跟处理器位数和编译器都有关)VS, VC等编译器默认是#pragma pack(8),所以测试我们的规则会正常;注意gcc默认是#pragma pack(4),并且gcc只支持1,2,4对齐。套用三原则里计算的对齐值是不能大于#pragma pack指定的n值。

2. 自然对齐存放变量的地址要是该变量数据类型大小的整数倍。如:存放int型数据的地址一定要是4的倍数,存放short型数据的地址一定要是2的倍数。

 

3. 改变缺省的对界条件(指定对界):

  • 使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
  • 使用伪指令#pragma pack(),取消自定义字节对齐方式。
内容概要:本文详细介绍了如何使用STM32微控制器精确控制步进电机,涵盖了从原理到代码实现的全过程。首先,解释了步进电机的工作原理,包括定子、转子的构造及其通过脉冲信号控制转动的方式。接着,介绍了STM32的基本原理及其通过GPIO端口输出控制信号,配合驱动器芯片放大信号以驱动电机运转的方法。文中还详细描述了硬件搭建步骤,包括所需硬件的选择与连接方法。随后提供了基础控制代码示例,演示了如何通过定义控制引脚、编写延时函数和控制电机转动函数来实现步进电机的基本控制。最后,探讨了进阶优化技术,如定时器中断控制、S形或梯形加减速曲线、微步控制及DMA传输等,以提升电机运行的平稳性和精度。 适合人群:具有嵌入式系统基础知识,特别是对STM32和步进电机有一定了解的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:①学习步进电机与STM32的工作原理及二者结合的具体实现方法;②掌握硬件连接技巧,确保各组件间正确通信;③理解并实践基础控制代码,实现步进电机的基本控制;④通过进阶优化技术的应用,提高电机控制性能,实现更精细和平稳的运动控制。 阅读建议:本文不仅提供了详细的理论讲解,还附带了完整的代码示例,建议读者在学习过程中动手实践,结合实际硬件进行调试,以便更好地理解和掌握步进电机的控制原理和技术细节。同时,对于进阶优化部分,可根据自身需求选择性学习,逐步提升对复杂控制系统的理解。
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