Arduino程序语言基础是电子制作和物联网项目中常用的一种编程语言，它基于C/C++，但为了简化编程，加入了一些特定的结构和函数。本篇主要介绍Arduino编程的基础知识，包括关键字、运算符、数据类型、控制流程以及常用函数。
1. **C语言关键字**：在Arduino编程中，C语言的关键字如`if`、`else`、`for`、`switch`、`case`、`while`、`do...while`、`break`、`continue`、`return`和`goto`用于构建程序的基本控制流。这些关键字帮助程序员根据条件执行代码、循环、跳转和返回结果。
2. **语法符号**：分号`;`用于表示语句结束，花括号`{}`用于定义代码块，单行注释使用`//`，多行注释使用`/* ... */`。`#define`用于创建宏定义，`#include`则用于引入库文件。
3. **运算符**：包括数学运算符（如加`+`、减`-`、乘`*`、除`/`、赋值`=`、模运算`%`）、比较运算符（等于`==`、不等于`!=`、小于`<`、大于`>`、小于等于`<=`、大于等于`>=`）、布尔运算符（与`&&`、或`||`、非`!`）、指针运算符（取地址`&`、解引用`*`）、位运算符（按位与`&`、按位或`|`、按位异或`^`、按位非`~`、按位左移`<<`、按位右移`>>`）和复合运算符（自增`++`、自减`--`、加法赋值`+=`、减法赋值`-=`、乘法赋值`*=`、除法赋值`/=`、位逻辑与赋值`&=`、位逻辑或赋值`|=`）。
4. **数据类型**：Arduino支持多种数据类型，如布尔型`boolean`、字符型`char`、无符号字符型`unsigned char`、字节型`byte`、整数型`int`、无符号整数型`unsigned int`、长字型`word`、长整数型`long`、无符号长整数型`unsigned long`、浮点型`float`、双精度浮点型`double`、字符数组型`string`和数组类型`array`。此外，还有专门的数据类型转换函数，如`char()`、`byte()`、`int()`等。
5. **语言结构**：Arduino的核心在于`setup()`和`loop()`两个函数。`setup()`在程序启动时运行一次，通常用来初始化硬件；`loop()`则会无限次循环执行，进行实际的程序运行。
6. **输入/输出操作**：Arduino提供了处理数字IO和模拟IO的函数，如设置引脚模式`pinMode()`、数字写入`digitalWrite()`、数字读取`digitalRead()`、模拟参考电压设置`analogReference()`、模拟读取`analogRead()`、模拟写入`analogWrite()`等。
7. **扩展IO功能**：包含脉冲发送`tone()`、停止脉冲`noTone()`、串行移位`shiftOut()`、串行移位读取`shiftIn()`、脉冲检测`pulseIn()`等。
8. **时间函数**：`millis()`返回系统运行的毫秒数，`micros()`返回微秒数，`delay()`和`delayMicroseconds()`用于延迟程序执行。
9. **数学函数**：包括基本的数学运算如最小值`min()`、最大值`max()`、绝对值`abs()`、约束值`constrain()`、映射`map()`，以及幂运算`pow()`、平方根`sqrt()`、三角函数`sin()`、`cos()`、`tan()`。
10. **随机数函数**：`randomSeed()`用于设定随机数种子，`random()`生成随机数。
11. **中断函数**：`attachInterrupt()`和`detachInterrupt()`分别用于设置和取消中断，`interrupts()`和`noInterrupts()`用于开启和关闭全局中断。
12. **位和字节操作函数**：如`lowByte()`、`highByte()`获取字节的低位和高位，`bitRead()`、`bitWrite()`读写位，`bitSet()`、`bitClear()`设置或清除位，`bit()`检查位是否为1。
13. **串口收发**：`Serial`类提供了串行通信功能，如`Serial.begin()`初始化串口，`Serial.println()`、`Serial.print()`发送数据，`Serial.available()`检查可用字节数，`Serial.read()`读取数据。
以上是Arduino编程的一些核心概念和基础操作，通过这些知识，可以编写出控制Arduino板进行各种任务的程序。无论是初学者还是经验丰富的开发者，理解并掌握这些基础都至关重要。
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