Arduino在创客领域和简单的工业控制中得到了极为广泛的应用，Arduino使用的ATmega328p芯片，前面我有对ATmega328p芯片的系列教程讲解。今天我们主要看一下在Arduino 这个framework下的一些C语言编程规则，这个framework其实就是对ATmega328p的二次封装，才形成了现在的比较常见的arduino编程。

编程模板架构

主要涉及两个函数：

• void setup()

初始化变量，管脚模式，调用库函数等，只执行一次。

• void loop()

连续执行函数内的语句。这个是个while(1)

几个常量

• HIGH | LOW 表示数字IO口的电平，HIGH 表示高电平（1），LOW 表示低电平（0）。
• INPUT | OUTPUT 表示数字IO口的方向，INPUT 表示输入（高阻态），OUTPUT 表示输出（5V电压 40mA电流）。
• true | false true 表示真（1），false表示假（0）。

这几个没啥好说的，基本上都宏定义了。可以去看Arduino.h这个头文件，里面都有这几个的宏定义。

数字 I/O

• pinMode(pin, mode)

数字IO口输入输出模式定义函数，pin表示为0～13， mode表示为INPUT或OUTPUT。

• digitalWrite(pin, value)

数字IO口输出电平定义函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。

• int digitalRead(pin)

数字IO口读输入电平函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如可以读数字传感器。

模拟 I/O

• int analogRead(pin)

模拟IO口读函数，pin表示为0～5（Arduino Diecimila为0～5，Arduino nano为0～7）。比如可以读模拟传感器（10位AD，0～5V表示为0～1023）。

• analogWrite(pin, value)

数字IO口PWM输出函数，Arduino数字IO口标注了PWM的IO口可使用该函数，pin表示3, 5, 6, 9, 10, 11，value表示为0～255。比如可用于电机PWM调速或音乐播放。

扩展 I/O

• shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)

SPI外部IO扩展函数，通常使用带SPI接口的74HC595做8个IO扩展，dataPin为数据口，clockPin为时钟口，bitOrder为数据传输方向（MSBFIRST高位在前，LSBFIRST低位在前），value表示所要传送的数据（0～255），另外还需要一个IO口做74HC595的使能控制。

• unsigned long pulseIn(pin, value)

脉冲长度记录函数，返回时间参数（us），pin表示为0～13，value为HIGH或LOW。比如value为HIGH，那么当pin输入为高电平时，开始计时，当pin输入为低电平时，停止计时，然后返回该时间。

时间函数

• unsigned long millis()

返回时间函数（单位ms），该函数是指，当程序运行就开始计时并返回记录的参数，该参数溢出大概需要50天时间。

• delay(ms)

延时函数（单位ms）。

• delayMicroseconds(us)

延时函数（单位us）。

数学函数

• min(x, y) 求最小值
• max(x, y) 求最大值
• abs(x) 计算绝对值
• constrain(x, a, b) 约束函数，下限a，上限b，x必须在ab之间才能返回。
• map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 约束函数，value必须在fromLow与toLow之间和fromHigh与toHigh之间。
• pow(base, exponent) 开方函数，base的exponent次方。
• sq(x) 平方
• sqrt(x) 开根号

三角函数

• sin(rad)
• cos(rad)
• tan(rad)

随机数函数

• randomSeed(seed) 随机数端口定义函数，seed表示读模拟口analogRead(pin)函数 。
• long random(max) 随机数函数，返回数据大于等于0，小于max。
• long random(min, max) 随机数函数，返回数据大于等于min，小于max。

外部中断函数

• attachInterrupt(interrupt, , mode)

外部中断只能用到数字IO口2和3，interrupt表示中断口初始0或1，表示一个功能函数，mode：LOW低电平中断，CHANGE有变化就中断，RISING上升沿中断，FALLING 下降沿中断。

• detachInterrupt(interrupt)

中断开关，interrupt=1 开，interrupt=0 关。

中断使能函数

• interrupts() 使能中断
• noInterrupts() 禁止中断

串口收发函数

• ·Serial.begin(speed) 串口定义波特率函数，speed表示波特率，如9600，19200等。
• ·int Serial.available() 判断缓冲器状态。
• int Serial.read() 读串口并返回收到参数。
• Serial.flush() 清空缓冲器。
• Serial.print(data) 串口输出数据。
• Serial.println(data) 串口输出数据并带回车符。

官方库文件

• EEPROM - EEPROM读写程序库
• Ethernet - 以太网控制器程序库
• LiquidCrystal - LCD控制程序库
• Servo - 舵机控制程序库
• SoftwareSerial - 任何数字IO口模拟串口程序库
• Stepper - 步进电机控制程序库
• Wire - TWI/I2C总线程序库
• Matrix - LED矩阵控制程序库
• Sprite - LED矩阵图象处理控制程序库

非官方库文件

• DateTime - a library for keeping track of the current date and time in software.
• Debounce - for reading noisy digital inputs (e.g. from buttons)
• Firmata - for communicating with applications on the computer using a standard serial protocol.
• GLCD - graphics routines for LCD based on the KS0108 or equivalent chipset.
• LCD - control LCDs (using 8 data lines)
• LCD 4 Bit - control LCDs (using 4 data lines)
• LedControl - for controlling LED matrices or seven-segment displays with a MAX7221 or MAX7219.
• LedControl - an alternative to the Matrix library for driving multiple LEDs with Maxim chips.
• Messenger - for processing text-based messages from the computer
• Metro - help you time actions at regular intervals
• MsTimer2 - uses the timer 2 interrupt to trigger an action every N milliseconds.
• OneWire - control devices (from Dallas Semiconductor) that use the One Wire protocol.
• PS2Keyboard - read characters from a PS2 keyboard.
• Servo - provides software support for Servo motors on any pins.
• Servotimer1 - provides hardware support for Servo motors on pins 9 and 10
• Simple Message System - send messages between Arduino and the computer
• SSerial2Mobile - send text messages or emails using a cell phone (via AT commands over software serial)
• TextString - handle strings
• TLC5940 - 16 channel 12 bit PWM controller.
• X10 - Sending X10 signals over AC power lines

在写arduino代码时，pinMode， digitalWrite， digitalRead等这些函数用起来是不是非常顺手呢？有了这些函数，我们就不用关心AVR单片机的那些令人头疼寄存器了。我们向函数传入引脚在Arduino开发板上的引脚号，就能对这个引脚进行读写和设置操作了。那么这些函数是如何实现的呢？下面将陆续给大家出一个系列的教程专门讲讲这个framework里面的内容，这样的话那么我们就可以来定制自己的framework了，我们在基于ATmega328p自己做个板子，那就是一套全新的产品了。是不是很帅。。。。