Digispark USB开发板的应用_写给刚学完C的你

Posted 2022-03-21 快穿上小裤裤

文章目录

• 学前小故事
• 一、Hello Digispark
• • 1.硬件介绍
  • 2.实现原理
  • 3.配置环境
  • 4.第一个USB开发板程序
• 二、结构介绍以及C语言美化
• • 1.#difine定义常量
  • 2.函数封装调用
• 三、强化学习
• • 1.源码阅读
  • 2.源码总结
• 四、效果展示
• C语言其实很厉害
• 认真学C的你真的很帅/美

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学前小故事

大一上学期，学校完成了半本《C++黑皮书》的教学。我学会了打HelloWorld！！！

#include <stdio.h>
int main()  printf("Hello World!\\n"); return 0;

寒假，乘着对计算机的热情，我在家花了三天的时间，啃完了后半册《类和对象》。我学会了！！!
用结构体打HelloWorld…

#include <stdio.h>
struct  char *str = "Hello World!";  test;
int main()  printf(test.str); return 0;

这个黑不拉几的命令行是用来解小学奥数题的吗？这和炫酷好像差了亿点点啊？



后来，我就去学html画网页去了…
我在一堂讲座上听到了BadUSB。由于Bad这一单词太帅。
出于对计算机的强烈热爱。我在淘宝上斥20元巨资，买了两个最便宜的USB开发板。
最终，完成了一次C语言的实际应用，并对次项目的完成过程和出现的问题进行记录和完善。

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一、Hello Digispark

1.硬件介绍

硬件：Attiny85 Digispark开发板，某宝10元上下浮动。

2.实现原理

Attiny85 Digispark开发板可以模拟成日常使用的USB键盘进行模拟输入。
利用Win系统，按下WIN+R打开并锁定到CMD的特性，能够用cmd命令行代码做到诸如
在命令行打HELLO WORLD、打开一个网页、关闭电脑等事情。
所有操作只要事先编写好代码，在插入USB后会自动执行。

3.配置环境

软件下载

百度网盘链接(失效请联系我补链)：https://pan.baidu.com/s/1_dSDderH-UtY0XozLq3WhQ?pwd=nbut

操作系统：Win7、10、11
驱动安装：DigisparkWindowsDriver
编译器：Arduino

软件安装

（1） 解压DigisparkWindowsDriver，根据操作系统位数双击某个exe，安装相应的安装包。

（2） 解压Arduino，进入目录运行arduino.exe

（3）此步骤已在我的ZIP中封装好，可能可以省略，建议检查一遍。

打开左上方文件->首选项，在附加开发板管理网址中输入
http://digistump.com/package_digistump_index.json

科学上网后，打开工具->开发板->开发板管理，下载相应开发包。

4.第一个USB开发板程序

在工具->开发板中选择Digispark(Defult - 16.5mhz)

在页面中输入以下代码。

#include "DigiKeyboard.h"

void setup() 
  //第一步操作，打开cmd命令
  DigiKeyboard.delay(2000);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(0);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_R, MOD_GUI_LEFT);//按R和win键，打开运行

  //*****第二步操作，输入代码，多次实验得出的解决方案
  //***此步骤适配系统为WIN10标准输入法，在中英文下皆可成功输入正确代码
  //*输入字符请用print，切勿使用println，因为println会在输入完字符后在后面追加回车，括号中内容最好全用大写
  DigiKeyboard.delay(200);
  DigiKeyboard.sendKeyPress(MOD_SHIFT_LEFT);//按住shift
  DigiKeyboard.print("HELLO");
  DigiKeyboard.sendKeyPress(0);//松开shift
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);//按两次空格,确保正确输入并有空行 

  DigiKeyboard.delay(200);
  DigiKeyboard.sendKeyPress(MOD_SHIFT_LEFT);//按住shift
  DigiKeyboard.print("DIGISPART");
  DigiKeyboard.sendKeyPress(0);//松开shift
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);//按两次空格,确保正确输入并有空行 

  //第三步操作，按下回车，此次作为测试盘不建议使用(也可以增加等待时间来测试)
//  DigiKeyboard.delay(200);
//  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_ENTER);//按回车

void loop() 
  

代码输入完成后，点击左上方的勾勾，会出现下方信息。




再点击勾勾旁边的箭头，并关闭奇怪的框框，会在下方出现黄色的，请在60s内插入开发板的提示。




立刻插入开发板，就会进行烧录并稍后执行相应命令。在电脑左下角出现下面情况即为完成第一个项目。

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二、结构介绍以及C语言美化

相信学过C的都会想到，上面的HELLO WORLD程序虽然在格式上完全正确，但是好像差了点什么？
没错，就是重复代码太多了。要修改起来过于麻烦，下面1，2两步处理后也许会好看很多。

1.#difine定义常量

对于常用的重复变量，我们可以给它改个名字，让它变得好看又方便修改。

  DigiKeyboard.delay(2000);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(0);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_R, MOD_GUI_LEFT);//按R和win键，打开运行

  DigiKeyboard.delay(200);
  DigiKeyboard.sendKeyPress(MOD_SHIFT_LEFT);//按住shift
  DigiKeyboard.print("HELLO");
  DigiKeyboard.sendKeyPress(0);//松开shift
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);//按两次空格,确保正确输入并有空行 

  DigiKeyboard.delay(200);
  DigiKeyboard.sendKeyPress(MOD_SHIFT_LEFT);//按住shift
  DigiKeyboard.print("DIGISPART");
  DigiKeyboard.sendKeyPress(0);//松开shift
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);//按两次空格,确保正确输入并有空行 

在HELLO WORLD代码中，我们不难发现，2000，200这两个变量时常出现，那么就可以用#define重新定义一下。在引用头文件下打上如下两行代码，将2000命名为LONG_TIME，代表长停顿时间，短停顿时间则命名为SHORT_TIME，这里我将SHORT_TIME改为100，代表0.1s。

#include "DigiKeyboard.h"
#define LONG_TIME 2000
#define SHORT_TIME 100

2.函数封装调用

再次观察HELLO WORLD代码，还可以发现，在输入单词阶段，有大量重复代码，那我们就可以创建一个新的函数，将它封装起来。下面是我封装完后的HELLO WORLD代码。

#include "DigiKeyboard.h"
#define LONG_TIME 2000
#define SHORT_TIME 100

void run_begin() 
  DigiKeyboard.delay(LONG_TIME);//开机延迟两秒钟，用于系统识别Digispark
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(0);//适应老旧系统
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_R, MOD_GUI_LEFT);//按R和win键，打开运行

void str_print(char* str) 
  DigiKeyboard.delay(SHORT_TIME);//停滞一段时间
  DigiKeyboard.sendKeyPress(MOD_SHIFT_LEFT);//按住shift
  DigiKeyboard.print(str);//*输出字符，内容大写
  DigiKeyboard.sendKeyPress(0);//松开shift
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);//按两次空格,确保正确输入并有空行

void run_end() 
  DigiKeyboard.delay(SHORT_TIME);//停滞一段时间
  DigiKeyboard.sendKeyStroke(KEY_ENTER);//按回车


void setup() 
  run_begin();
  str_print("HELLO");
  str_print("-WORLD");
//  run_end();

void loop() 
  

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三、强化学习

1.源码阅读

读懂别人写的代码也是团队协作和成神的必要技能点。
已经被官方开发承认的头文件理所应当是阅读的首要材料。
欢迎来到<走进源码>栏目。一起剖析<DigiKeyboard.h>。
此文件我复制了一个，放在了example文件夹中。
下面是部分源码：

这部分源码定义了常用键盘按键。

#define MOD_CONTROL_LEFT    (1<<0)
#define MOD_SHIFT_LEFT      (1<<1)
#define MOD_ALT_LEFT        (1<<2)
#define MOD_GUI_LEFT        (1<<3)
#define MOD_CONTROL_RIGHT   (1<<4)
#define MOD_SHIFT_RIGHT     (1<<5)
#define MOD_ALT_RIGHT       (1<<6)
#define MOD_GUI_RIGHT       (1<<7)

#define KEY_A       4
#define KEY_B       5
#define KEY_C       6
#define KEY_D       7
#define KEY_E       8
#define KEY_F       9
#define KEY_G       10
#define KEY_H       11
#define KEY_I       12
#define KEY_J       13
#define KEY_K       14
#define KEY_L       15
#define KEY_M       16
#define KEY_N       17
#define KEY_O       18
#define KEY_P       19
#define KEY_Q       20
#define KEY_R       21
#define KEY_S       22
#define KEY_T       23
#define KEY_U       24
#define KEY_V       25
#define KEY_W       26
#define KEY_X       27
#define KEY_Y       28
#define KEY_Z       29
#define KEY_1       30
#define KEY_2       31
#define KEY_3       32
#define KEY_4       33
#define KEY_5       34
#define KEY_6       35
#define KEY_7       36
#define KEY_8       37
#define KEY_9       38
#define KEY_0       39

#define KEY_ENTER   40

#define KEY_SPACE   44

这部分源码定义了可以调用的函数。

class DigiKeyboardDevice : public Print 
 public:
  DigiKeyboardDevice () 
    cli();
    usbDeviceDisconnect();
    _delay_ms(250);
    usbDeviceConnect();
    
    usbInit();
       
    sei();
 
    // TODO: Remove the next two lines once we fix
    //       missing first keystroke bug properly.
    memset(reportBuffer, 0, sizeof(reportBuffer));     
    usbSetInterrupt(reportBuffer, sizeof(reportBuffer));
  
     
  void update() 
    usbPoll();
  
     
    // delay while updating until we are finished delaying
    void delay(long milli) 
        unsigned long last = millis();
      while (milli > 0) 
        unsigned long now = millis();
        milli -= now - last;
        last = now;
        update();
      
    
   
  //sendKeyStroke: sends a key press AND release
  void sendKeyStroke(byte keyStroke) 
    sendKeyStroke(keyStroke, 0);
  
 
  //sendKeyStroke: sends a key press AND release with modifiers
  void sendKeyStroke(byte keyStroke, byte modifiers) 
    sendKeyPress(keyStroke, modifiers);
    // This stops endlessly repeating keystrokes:
    sendKeyPress(0,0);
  
 
  //sendKeyPress: sends a key press only - no release
  //to release the key, send again with keyPress=0
  void sendKeyPress(byte keyPress) 
    sendKeyPress(keyPress, 0);
  
 
  //sendKeyPress: sends a key press only, with modifiers - no release
  //to release the key, send again with keyPress=0
  void sendKeyPress(byte keyPress, byte modifiers) 
    while (!usbInterruptIsReady()) 
      // Note: We wait until we can send keyPress
      //       so we know the previous keyPress was
      //       sent.
        usbPoll();
        _delay_ms(5);
    
     
    memset(reportBuffer, 0, sizeof(reportBuffer));
         
    reportBuffer[0] = modifiers;
    reportBuffer[1] = keyPress;
     
    usbSetInterrupt(reportBuffer, sizeof(reportBuffer));
  
   
  size_t write(uint8_t chr) 
    uint8_t data = pgm_read_byte_near(ascii_to_scan_code_table + (chr - 8));
    sendKeyStroke(data & 0b01111111, data >> 7 ? MOD_SHIFT_RIGHT : 0);
    return 1;
  
     
  //private: TODO: Make friend?
  uchar    reportBuffer[2];    // buffer for HID reports [ 1 modifier byte + (len-1) key strokes]
  using Print::write;
;

2.源码总结

看懂了源码，可以对此进行归纳总结。下面是我的总结。

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四、效果展示

这是example文件夹中`Shutdown-H`代码的运行效果

Shutdown-H代码运行效果

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C语言其实很厉害

C语言从出生开始基本没遇到过什么挑战。
对于C的具体语法。人们实在想不出整数类型除了用按字节数归类为char、short、int、long，还能怎么分类。
结构体好似恰到好处，往struct加什么都像是画蛇添足。
它的指针更为精妙，能完美地和数组配合起来。
基本的malloc和free似乎是内存管理的唯一方式。
函数调用和递归还是用调用栈实现。

虽然它没有现在的Python，Java，C#那么简单易学，但它依旧是游戏内核，硬件领域的龙头语言。
应为他的效率比它们都高！！！

认真学C的你真的很帅/美

黑乎乎的命令行有时真的很让人感到疲倦，但是它有时就像黑夜中的刺客，让人摸不着脑袋，又让人浮想联翩。不管你学C的目的是什么。
做游戏内核？成为算法大牛？做硬件工程师？写驱动程序进行多端适配？当一名坏坏的黑客？
祝你不忘初心，一路成神，这真的很帅，很美…

加油，陌生人。