一、共用体

共用体的所有成员占用同一段内存，修改一个成员会影响其余所有成员。

定义格式为：

union 共用体名　
{
共用体成员 1,
共用体成员 2,
...
};

结构体和共用体的区别：结构体的各个成员会占用不同的内存，互相之间没有影响；而共用体的所有成员占用同一段内存，修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和（对齐造成的），共用体占用的内存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术，同一时刻只能保存一个成员的值，如果对新的成员赋值，就会把原来成员的值覆盖掉。

使用场景：

1.通信中的数据包会用到共用体，因为不知道对方会发送什么样的数据包过来，定义几种格式的包，收到包之后就可以根据包的格式取出数据。

2.节约内存。如果有2个大内存的数据结构，但不会同时使用，可以考虑用共用体来设计。

3.某些应用需要大量的临时变量，变量类型不同，而且会随时更换。而堆栈空间有限，不能同时分配大量临时变量。这时可以使用共用体让这些变量共享同一个内存空间，这些临时变量不用长期保存，用完即丢，和寄存器差不多，不用维护。

二、数据存储

1.浮点数

定义共用体

union eeprom_float
{float a;uint8_t b[4];
}float_write,float_read;// 声明
float_write.a = 3.1415926;

浮点数是4个字节，声明float_write.a=3.1415926，由于共用体共占一段内存，把一个float拆分为4个字节，然后逐字节的写入EEPROM，来达到保存float数据的目的。所以，通过float_read.b即可拆分flaot数据。

读写数据：

for(i=0;i<sizeof(float);i++)
{Write_AT24c02(0+i,float_write.b[i]);HAL_Delay(5);
}for(i=0;i<sizeof(float);i++)
{float_read.b[i]=Read_AT24c02(0+i);
}

iic读写函数如下：

void Write_AT24c02(uint8_t addr,uint8_t data)
{I2CStart();I2CSendByte(0xa0);I2CWaitAck();I2CSendByte(addr);I2CWaitAck();I2CSendByte(data);I2CWaitAck();I2CStop();
}uint8_t Read_AT24c02(uint8_t addr)
{uint8_t val;I2CStart();I2CSendByte(0xa0);I2CWaitAck();I2CSendByte(addr);I2CWaitAck();I2CStart();I2CSendByte(0xa1);I2CWaitAck();val=I2CReceiveByte();I2CWaitAck();I2CStop();return val;
}

2.负数

定义共用体

union eeprom_s16
{int16_t a;uint8_t b[2];
}s16_write,s16_read;
//声明
s16_write.a = -777;

思路和浮点数一样。负数在内存中的存储和正数一样，只是最高位用于表示正负。通过拆分有符号数据，然后逐字节的存储。

for(i=0;i<sizeof(uint16_t);i++)
{Write_AT24c02(33+i,s16_write.b[i]);HAL_Delay(5);
}
for(i=0;i<sizeof(uint16_t);i++)
{s16_read.b[i]=Read_AT24c02(33+i);
}

3.多种数据类型

定义共用体

union eeprom_dat
{uint8_t t1;uint16_t t2;uint32_t t3;int16_t t4;float f1;double f2;uint8_t str[20];
}eeprom_dat_write,eeprom_dat_read;//声明
eeprom_dat_write.f2 = 3.1415926535;

要确保uint8_t足够大，为了各种类型都能得到安全的存储。

for(i = 0; i < sizeof(eeprom_dat_write.f2); i++)
{Write_AT24c02(i,eeprom_dat_write.str[i]);HAL_Delay(5);
}
for(i = 0; i < sizeof(eeprom_dat_write.f2); i++)
{eeprom_dat_read.str[i] = Read_AT24c02(i);}

4. 16位/32位数据

union eeprom_u16
{uint16_t a;uint8_t b[2];
}u16_write;union eeprom_u32
{uint32_t a;uint8_t b[4];
}u32_write;// 16数据
u16_write.a = 11521;
for(i=0;i < sizeof(u16);i++)
{write_24c02(&u16_write.b[i],i,1);HAL_Delay(5);
}
for(i=0;i<sizeof(u16);i++)
{read_24c02(&u16_write.b[i],i,1);
}// 32数据
u32_write.a = 999999;
for(i=0;i < sizeof(u32);i++)
{write_24c02(&u32_write.b[i],i,1);HAL_Delay(5);
}
for(i=0;i<sizeof(u32);i++)
{read_24c02(&u32_write.b[i],i,1);
}

注意：上电判断问题：

如何在设备第一次上电时从EEPROM读取我们设定好的值呢？第七届省赛中题目要求如下：

由于在初始化时EEPROM中存储的数值是不确定的，所以需要向EEPROM先写入我们的值，并且只要在设备第一次运行此程序时才写入，其余时刻直接从EEPROM读取数值。第一次读取的是设定的初值，之后读取到的是修改值。需要加一个判断语句，随便选取读取一个或者两个EEPROM的地址判断是否等于一个随机数。如果判断为真，就将初始值写入EEPROM；判断为假，就不写入初始值，并且判断语句只需要执行一次。


// 判断第一次写标志
uint8_t flag1_24c02,flag2_24c02;
uint8_t val_24c02=10;
// 读取eeprom地址33和34的值作为判断
read_24c02(&flag1_24c02,33,1);
read_24c02(&flag2_24c02,34,1);if(flag1_24c02!= 10&&flag2_24c02!=10) //第一次上电不满足
{write_24c02(num,0,3);//写入设置的值HAL_Delay(10);write_24c02(&val_24c02,33,2); //保证程序第一次上电只执行一次HAL_Delay(10);
}
read_24c02(read,0,3);HAL_Delay(10);

地址33和34值都为10的可能性是非常小的，成功的概论还是比较高的。

连续读写

小数：

//共用体：几个不同的变量共同占用一段内存的结构；
union eeprom_float
{float a;uint8_t b[4];
}float_write,float_read;// 显示小数
float_write.a = 3.1415926;
for(i=0;i<sizeof(float);i++)
{write_24c02(&float_write.b[i],i,1);HAL_Delay(5);
}
for(i=0;i<sizeof(float);i++)
{read_24c02(&float_read.b[i],i,1);
}

负数

union eeprom_s16
{int16_t a;uint8_t b[2];}s16_write,s16_read;
// 显示负数
s16_write.a = -777;
for(i=0;i < sizeof(s16);i++)
{write_24c02(&s16_write.b[i],i,1);HAL_Delay(5);
}
for(i=0;i<sizeof(s16);i++)
{read_24c02(&s16_read.b[i],i,1);
}

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