單片機C51編程幾個(gè)有用的模塊

KeilC51常用功能模塊使用說(shuō)明

說(shuō)明
本文檔包括單片機系統中常用到的時(shí)鐘中斷、通訊及鍵盤(pán)掃描等模塊(見(jiàn)所附源程序)的說(shuō)明。這些模塊使用前后臺系統模型。為達到最大的靈活性,需要在用戶(hù)工程中定義config.h文件,在其中定義各模塊可選參數的設置，而不是直接更改源代碼。
這些可選內容大部分為宏定義，如果不定義宏相應的功能在編譯時(shí)被屏蔽，不會(huì )增加代碼長(cháng)度。具體可選內容見(jiàn)各模塊中的說(shuō)明。
在Config.h文件中還要包含一個(gè)單片機硬件的資源頭文件。
各模塊使用了定義在Common.h中的一些數據類(lèi)型。如:BIT(bit)BYTE(unsignedchar)等，具體請參見(jiàn)源程序。

時(shí)鐘模塊
在單片機軟件設計中,時(shí)鐘是重要資源,為了充分利用時(shí)鐘資源,故設計本時(shí)鐘模塊。本模塊使用定時(shí)器0，在完成用戶(hù)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)現文件Timer.c組成。
用戶(hù)應該在Config.h中定義宏TIMER_RELOAD來(lái)設定定時(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用時(shí)鐘模塊的初始化函數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)：當用戶(hù)需要進(jìn)行一定時(shí)間的延時(shí)時(shí)，可以通過(guò)調用Delay()來(lái)進(jìn)行，參數為時(shí)鐘中斷的次數。如時(shí)鐘中斷周期為1ms，想進(jìn)行100ms的延時(shí)，則可以調用Delay(100)。
注意：
如果延時(shí)的絕對時(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)間內發(fā)生則繼續執行，如果在這段時(shí)間內發(fā)生，則認為出現錯誤，轉向錯誤處理機制。
在此推薦一種編程模式，但用戶(hù)可以用自己認為更合理的方式處理此類(lèi)問(wèn)題。
這里簡(jiǎn)單說(shuō)明一下關(guān)于阻塞式函數及非阻塞式函數。簡(jiǎn)單說(shuō)，阻塞式函數就是當檢測完成條件，如果不能夠完成則等待，如：
voidCheckSomething()
{
//gbitSuccessFlagisaglobalvariable
while(gbitSuccessFlag==FALSE)
{
//donothingbutwaiting
}
}
可以看到，當bitSuccessFlag沒(méi)有被設置為T(mén)RUE時(shí)，函數保持等待狀態(tài)不返回，這樣就是阻塞式的函數。
另外一種情況：
BITCheckSomething()
{
if(gbitSuccessFlag==TRUE)
{
//…
returnTRUE;
}
returnFALSE;
}
在這里，如果所檢測的事件有沒(méi)有完成，函數進(jìn)行檢測之后，立刻返回，通過(guò)返回值報告完成情況，如果沒(méi)有完成，則等待調用者分配再次執行的機會(huì )。這樣的函數就是非阻塞函數。
在應用定時(shí)功能時(shí)，首先要將檢測函數定義成非阻塞函數。如上面的第二個(gè)版本的CheckSomething。
然后下面模式：
BITbitDone=FALSE;
ResetClock();//cleartimerinterrupttimescounter
while(GetClock()MAX_WAITINGTIME)
{
if(CheckSomething()==TRUE)
{
bitDone=TRUE;
break;
}
}
if(bitDone==FALSE)
{
//processtimeout
}

或者簡(jiǎn)單寫(xiě)成：
BITbitDone=FALSE;
ResetClock();
while(GetClock()MAX_WAITINGTIME(bitDone=CheckSomething));
if(bitDone==FLASE)
{
//…
}

軟件看門(mén)狗：實(shí)現具有局限性的看門(mén)狗功能。在程序中合適的地方加入對軟件看門(mén)狗的復位函數ResetWatchDog()，在Config.h中加入宏TIMER_WATCHDOGTIMEOUT。當程序運行時(shí)，如果在發(fā)生TIMER_WATCHDOGTIMEOUT次時(shí)鐘中斷之內沒(méi)有復位軟件看門(mén)狗，則系統復位。
注意：
如果沒(méi)有加入TIMER_WATCHDOGTIMEOUT宏，程序中的ResetWatchDog沒(méi)有任何用處，不用刪除。
如果系統不能實(shí)現時(shí)鐘中斷，則軟件看門(mén)狗也同時(shí)失去功能。
目前版本的的時(shí)鐘模塊的復位功能并不是完全復位，主要表現在當復位之后，系統將不再響應任何中斷。所以軟件看門(mén)狗只是一個(gè)程序的調試功能，不應該將它用于正式工作的程序，此時(shí)應該使用硬件看門(mén)狗。

用戶(hù)自定義任務(wù)：如果想在時(shí)鐘中斷內執行一些耗時(shí)較短的任務(wù)，可以定義回調函數OnTimerInterrupt。函數原形為：voidOnTimerInterrupt();
如果想在發(fā)生時(shí)鐘中斷時(shí)執行一些功能，而這些功能又耗時(shí)相對較長(cháng)，不合適放在中斷響應函數內部，則可以在程序中的主循環(huán)中的任意地方添加:ImpTimerService()，同時(shí)提供原形為voidOnTimerEvent()的回調函數。具體的程序如下所示：
voidmain()
{
Initialize();
while(TRUE)
{
//…working
ImpTimerService();
//…working
}
}

voidOnTimerEvent()
{
//dosometask
}

對通訊模塊提供支持：如通訊中的各種超時(shí)等，見(jiàn)通訊模塊中的詳細說(shuō)明。
對鍵盤(pán)掃描模塊提供支持：可以自動(dòng)調用鍵盤(pán)掃描模塊，見(jiàn)鍵盤(pán)掃描模塊中的詳細說(shuō)明。
對程序調試提供支持：在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有時(shí)為了判斷程序是不是在工作，常用利用單片機系統的某一空閑引腳通過(guò)一個(gè)限流電阻接一個(gè)發(fā)光二極管，在程序中間隔固定時(shí)間交替控制發(fā)光管的明暗。實(shí)現這個(gè)功能只要在Config.h文件中定義TIMER_FLASHLED宏，如：
#defineTIMER_FLASHLEDP1_0
則當時(shí)鐘中斷發(fā)生256次之后，改變發(fā)光管的狀態(tài)。