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嵌入式C面试：硬件交互考察那些事儿

一、硬件交互在嵌入式C中的重要性

嵌入式系统，简单说就是嵌入到其他设备中的计算机系统，广泛应用于智能家居、汽车电子、工业控制等各个领域。在嵌入式C编程里，硬件交互可太关键了。就好比你要操控一辆汽车，硬件交互就像是你和汽车各个部件（发动机、方向盘、刹车等）的沟通方式。通过嵌入式C代码，我们能让微控制器与外部硬件设备进行数据传输、控制设备运行，要是没有良好的硬件交互，那这个嵌入式系统就啥也干不了。

二、面试中常见硬件交互考察点

（一）GPIO（通用输入输出端口）

1. GPIO的基本概念 GPIO是嵌入式系统中最基础的硬件交互接口啦。面试可能会问GPIO的工作模式，比如输入模式、输出模式还有复用功能模式。输入模式下，微控制器可以读取外部设备的状态，像读取一个按键是按下还是松开；输出模式呢，就用来控制外部设备，比如点亮一个LED灯；复用功能模式则让GPIO口实现其他特定功能，像SPI、I2C通信功能。
2. 代码实现考察 面试官很可能让你写一段控制GPIO口输出高低电平的代码。比如在STM32单片机中，初始化一个GPIO口为输出模式并输出高电平，代码大概是这样：

   #include "stm32f10x.h"
   void GPIO_Init(void) {
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
   }

（二）中断

1. 中断原理 中断就像是嵌入式系统的“紧急呼叫”机制。当外部设备有紧急事情需要处理时，比如按键按下、定时器溢出等，就会触发中断。面试官会问你中断的优先级、中断向量表这些概念。优先级决定了哪个中断请求先被处理，中断向量表则存放着各个中断服务程序的入口地址。
2. 中断服务程序编写 写中断服务程序是考察重点。例如外部中断按键处理，代码要实现按键按下后执行特定操作。以STM32为例：

   void EXTI0_IRQHandler(void) {
   if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!= RESET) {
       // 执行按键处理操作
       // 比如点亮LED或者执行某个功能
       EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
   }
   }

（三）串口通信

1. 串口通信协议 串口通信是嵌入式系统间常用的通信方式，像RS232、RS485协议。面试可能问串口通信的参数，比如波特率、数据位、停止位、校验位。波特率决定了数据传输的速率，数据位表示一次传输多少位数据，停止位用于标识一帧数据的结束，校验位则用于检测数据传输的正确性。
2. 串口收发代码 写串口发送和接收数据的代码也很常见。在51单片机中，发送一个字符的代码：

   #include <reg51.h>
   void UartSendByte(unsigned char dat) {
   SBUF = dat;
   while(TI == 0);
   TI = 0;
   }

   接收一个字符的代码：

   unsigned char UartReceiveByte(void) {
   while(RI == 0);
   RI = 0;
   return SBUF;
   }

三、如何准备硬件交互相关面试

1. 理论知识扎实 好好看书，像《嵌入式系统原理与设计》这类经典书籍，把GPIO、中断、串口通信等硬件交互知识学透，搞清楚它们的原理、工作方式和应用场景。
2. 多动手实践 光看书可不行，得自己动手做项目。用开发板做些实验，比如控制LED灯、按键检测、串口通信实验等，通过实际操作加深对硬件交互的理解，写代码也更熟练。
3. 分析优秀代码 网上有很多开源的嵌入式项目代码，下载下来分析学习，看看别人怎么实现硬件交互，学习人家的编程思路和代码结构。

总之，嵌入式C面试中硬件交互考察很重要，只要把理论和实践结合起来，认真准备，就能轻松应对面试，拿下心仪的工作。