單片機(jī)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)4--幾個(gè)重要模塊.doc

單片機(jī)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)4C51編程中幾個(gè)重要模塊 Keil C51常用功能模塊使用說明2001/11/19說明本文檔包括單片機(jī)系統(tǒng)中常用到的時(shí)鐘中斷、通訊及鍵盤掃描等模塊(見所附源程序)的說明。這些模塊使用前后臺(tái)系統(tǒng)模型。為達(dá)到最大的靈活性, 需要在用戶工程中定義config.h文件, 在其中定義各模塊可選參數(shù)的設(shè)置，而不是直接更改源代碼。這些可選內(nèi)容大部分為宏定義，如果不定義宏相應(yīng)的功能在編譯時(shí)被屏蔽，不會(huì)增加代碼長度。 具體可選內(nèi)容見各模塊中的說明。在Config.h文件中還要包含一個(gè)單片機(jī)硬件的資源頭文件。各模塊使用了定義在Common.h中的一些數(shù)據(jù)類型。如:BIT(bit) BYTE(unsigned char)等，具體請(qǐng)參見源程序。時(shí)鐘模塊 在單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)中, 時(shí)鐘是重要資源, 為了充分利用時(shí)鐘資源, 故設(shè)計(jì)本時(shí)鐘模塊。 本模塊使用定時(shí)器0，在完成用戶指定功能的同時(shí), 還能夠自動(dòng)處理一些其它模塊中與時(shí)鐘相關(guān)的信息。 時(shí)鐘模塊由聲明文件Timer.h以及實(shí)現(xiàn)文件Timer.c組成。 用戶應(yīng)該在Config.h中定義宏TIMER_RELOAD來設(shè)定定時(shí)器0的重裝載初值。推薦的定時(shí)器0的中斷時(shí)間大于1毫秒。 在程序的初始化階段調(diào)用時(shí)鐘模塊的初始化函數(shù)InitTimerModule()之后，就可以使用時(shí)鐘模塊所以支持的各種功能。具體描述如下：延時(shí)：當(dāng)用戶需要進(jìn)行一定時(shí)間的延時(shí)時(shí)，可以通過調(diào)用Delay()來進(jìn)行，參數(shù)為時(shí)鐘中斷的次數(shù)。如時(shí)鐘中斷周期為1ms， 想進(jìn)行100ms的延時(shí)， 則可以調(diào)用Delay(100)。注意：如果延時(shí)的絕對(duì)時(shí)間小于時(shí)鐘中斷的周期，則不能夠用本方法做到延時(shí)。定時(shí)：當(dāng)程序中需要使用定時(shí)功能時(shí)，如等待某外部事件，如果在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生則繼續(xù)執(zhí)行，如果在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生，則認(rèn)為出現(xiàn)錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤處理機(jī)制。在此推薦一種編程模式，但用戶可以用自己認(rèn)為更合理的方式處理此類問題。這里簡單說明一下關(guān)于阻塞式函數(shù)及非阻塞式函數(shù)。簡單說，阻塞式函數(shù)就是當(dāng)檢測(cè)完成條件，如果不能夠完成則等待，如：void CheckSomething() / gbitSuccessFlag is a global variable while(gbitSuccessFlag = FALSE) / do nothing but waiting 可以看到，當(dāng)bitSuccessFlag沒有被設(shè)置為TRUE時(shí)，函數(shù)保持等待狀態(tài)不返回，這樣就是阻塞式的函數(shù)。另外一種情況：BIT CheckSomething() if(gbitSuccessFlag = TRUE) / return TRUE; return FALSE;在這里，如果所檢測(cè)的事件有沒有完成，函數(shù)進(jìn)行檢測(cè)之后，立刻返回，通過返回值報(bào)告完成情況，如果沒有完成，則等待調(diào)用者分配再次執(zhí)行的機(jī)會(huì)。這樣的函數(shù)就是非阻塞函數(shù)。在應(yīng)用定時(shí)功能時(shí)，首先要將檢測(cè)函數(shù)定義成非阻塞函數(shù)。如上面的第二個(gè)版本的CheckSomething。然后下面模式：BIT bitDone = FALSE;ResetClock(); / clear timer interrupt times counterwhile(GetClock() MAX_WAITINGTIME) if(CheckSomething() = TRUE) bitDone = TRUE; break; if(bitDone = FALSE) / process time out或者簡單寫成：BIT bitDone = FALSE;ResetClock();while(GetClock() = (z)當(dāng)然，用戶也可以將IsPackageHeader和IsPackageTailer定義成為函數(shù)，通過BIT類型的返回值來向調(diào)用者提供與相應(yīng)宏相同的信息。另一種辦法需要在Config.h文件中定義宏SCOMM_ComplexPackageFormat。(需要注意的是，不能夠同時(shí)定義SCOMM_SimplePackageFormat和SCOMM_ComplexPackageFormat宏，否則會(huì)造成嚴(yán)重的不可預(yù)見性錯(cuò)誤。這時(shí)需要提供回調(diào)函數(shù)QueryPackageFormat，原形如下：BYTE QueryPackageFormat(BYTE byData, BYTE byCount, BYTE byParam);函數(shù)中三個(gè)參數(shù)的含義與使用簡單數(shù)據(jù)包格式時(shí)判斷數(shù)據(jù)包尾的宏的參數(shù)相同。函數(shù)通過返回值來通知作為調(diào)用者的接收函數(shù)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)如何處理，但目前這種方法僅為需要處理復(fù)雜數(shù)據(jù)包格式時(shí)的一種可選方法，但不推薦。用戶如果想使用這種方法可以自己更改接收函數(shù)中相應(yīng)的#ifdef SCOM_ComplexPackageFormat#endif / SCOMM_ComplexPackageFormat預(yù)編譯指令之間的內(nèi)容。例如指定QueryPackageFormat的返回值的含義：0：繼續(xù)找數(shù)據(jù)包頭或繼續(xù)找數(shù)據(jù)包尾。1：找到數(shù)據(jù)包頭。2：找到數(shù)據(jù)包尾。3：數(shù)據(jù)包出錯(cuò)，需要拋棄。然后更改源代碼來實(shí)現(xiàn)上面的協(xié)議。注意：當(dāng)用戶需要使用字符串的時(shí)候，可以利用簡單的包裝函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組。所以沒有必要提供專用的字符串處理函數(shù)。鍵盤掃描模塊 鍵盤掃描模塊有兩種工作方式, 一種為自動(dòng)的由時(shí)鐘模塊調(diào)用, 另一種是由程序員自行調(diào)用。1) 由時(shí)鐘模塊自動(dòng)調(diào)用的方式將時(shí)鐘模塊實(shí)現(xiàn)文件(Timer.h)及鍵盤掃描模塊的實(shí)現(xiàn)文件(KBScan。c)包含進(jìn)工程, 在Config.h 文件中添加TIMER_KBSCANDELAY宏。 時(shí)鐘模塊自動(dòng)對(duì)時(shí)鐘中斷進(jìn)行計(jì)數(shù), 當(dāng)達(dá)到TIMER_KBSCANDELAY宏所定義的值后, 自動(dòng)調(diào)用鍵盤掃描模塊中的函數(shù)KBScanProcess()進(jìn)行鍵盤掃描，也就是說，這個(gè)宏的值可以決定按鍵消抖動(dòng)的時(shí)間。 用戶應(yīng)該提供兩個(gè)回調(diào)函數(shù)OnKBScan()及OnKeysPressed()。 在函數(shù)OnKBScan中進(jìn)行鍵盤掃描, 并返回掃描碼。 掃描碼的類型缺省為BYTE, 當(dāng)鍵盤規(guī)模較大時(shí), BYTE不能夠完全包含鍵盤信息時(shí), 可在Config.h文件中重定義宏KBVALUE, 如下:#define KBVALUE WORD這樣, 就可以使用16位的鍵盤掃描碼, 如果此時(shí)還達(dá)不到要求, 可以將鍵盤掃描碼定義成一個(gè)結(jié)構(gòu), 但這樣做將會(huì)增加代碼量及消耗更多的RAM資源, 故不推薦。 掃描模塊調(diào)用OnKBScan取得掃描碼, 并調(diào)用用戶可以重定義的宏IsNoKeyPressed來判斷是否有鍵按下, 缺省的IsNoKeyPressed實(shí)現(xiàn)如下:#define IsNoKeyPressed(x) (x) = 0x00) 即認(rèn)為OnKBScan返回0掃描碼時(shí)為沒有鍵按下, 如果掃描函數(shù)返回其它非零掃描碼做為無鍵按下的掃描碼時(shí), 可以在Config.h文件中重定義IsNoKeyPressed宏的實(shí)現(xiàn)。 8位鍵盤掃描碼(缺省值)時(shí), 相應(yīng)的掃描函數(shù)為:BYTE OnKBScan() 當(dāng)掃描模塊經(jīng)過軟件消抖動(dòng)之后, 發(fā)現(xiàn)有鍵按下, 就會(huì)調(diào)用另一個(gè)回調(diào)函數(shù)OnKeysPressed。 函數(shù)的聲明應(yīng)該如下:void OnKeyPressed(BYTE byKBValue, BYTE byState)其中中的參數(shù)byKBValue的類型為BYTE, 此為缺省值, 如果使用其它類型的掃描碼, 就將此參數(shù)變?yōu)橄鄳?yīng)類型。 這個(gè)值由OnKBScan返回。 另一個(gè)參數(shù)byState在通常情況下為零。 但當(dāng)用戶在Config.h中定義宏KBSCAN_BRUSTCOUNT， 同時(shí)鍵盤上的某鍵被按住不放時(shí), 掃描模塊對(duì)它自己的調(diào)用(注意這里和TIMER_KBSCANDELAY宏不同, TIMER_KBSCANDELAY是時(shí)鐘中斷足夠的次數(shù)后調(diào)用掃描模塊, 而KBSCAN_BRUSHCOUNT為掃描模塊自身的被調(diào)用次數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到KBSCAN_BRUSTCOUNT時(shí)，掃描模塊調(diào)用OnKeysPressed，此時(shí)第一個(gè)參數(shù)的含義不變， 而byState變成1, 同時(shí)計(jì)數(shù)器復(fù)位，又經(jīng)過一段時(shí)間后，用值為3的byState 調(diào)用OnKeysPressed。 這樣就可以很方便的實(shí)現(xiàn)多功能鍵或者檢測(cè)某鍵的長時(shí)間被按下。2)