对单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结 温州火车站扫黄

来源:西西图吧       编辑:西西小二
2019-12-01 00:47:31
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从大学参加电子设计大赛到现在,在单片机学习的道路上也有几年的摸索了,把自己的一些心得体会分享给大家。

初学单片机时,往往都会纠结于其各个模块功能的应用,如串口(232,485)对各种功能IC的控制,电机控制PWM,中断应用,定时器应用,人机界面应用,CAN总线等. 这是一个学习过程中必需的阶段,是基本功。很庆幸,在参加电子设计大赛赛前培训时,MCU周围的控制都训练的很扎实。经过这个阶段后,后来接触不同的MCU就会发现,都大同小异,各有各的优势而已,学任何一种新的MCU都很容易入手包括一些复杂的处理器。而且对MCU的编程控制会提升一个高度概况——就是对各种外围进行控制(如果是对复杂算法的运算就会用DSP了),而外围与MCU的通信方式一般也就几种时序:IIC,SPI,intel8080,M6800。这样看来MCU周围的编程就是一个很简单的东西了。

然而这只是嵌入式开发中的一点皮毛而已,在接触过多种MCU,接触过复杂设计要求,跑过操作系统等等后,我们在回到单片机的裸机开发时,就不知不觉的就会考虑到整个程序设计的架构问题;一个好的程序架构,是一个有经验的工程师和一个初学者的分水岭。

以下是我对单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结:

任何对时间要求苛刻的需求都是我们的敌人,在必要的时候我们只有增加硬件成本来消灭它;比如你要8个数码管来显示,我们在没有相关的硬件支持的时候必须用MCU以动态扫描的方式来使其工作良好;而动态扫描将或多或少的阻止了MCU处理其他的事情。在MCU负担很重的场合,我会选择选用一个类似max8279外围ic来解决这个困扰;

然而庆幸的是,有着许多不是对时间要求苛刻的事情:

例如键盘的扫描,人们敲击键盘的速率是有限的,我们无需实时扫描着键盘,甚至可以每隔几十ms才去扫描一下;然而这个几十ms的间隔,我们的MCU还可以完成许多的事情;

单片机虽然是裸机奔跑,但是往往现实的需要决定了我们必须跑出操作系统的姿态——多任务程序;

比如一个常用的情况有4个任务:

1 键盘扫描;2 led数码管显示;3 串口数据需要接受和处理;4 串口需要发送数据;

如何来构架这个单片机的程序将是我们的重点;读书时代的我会把键盘扫描用查询的方式放在主循环中,而串口接收数据用中断,在中断服务函数中组成相应的帧格式后置位相应的标志位,在主函数的循环中进行数据的处理,串口发送数据以及led的显示也放在主循环中;这样整个程序就以标志变量的通信方式,相互配合的在主循环和后台中断中执行;然而必须指出其不妥之处:每个任务的时间片可能过长,这将导致程序的实时性能差。如果以这样的方式在多加几个任务,使得一个循环的时间过长,可能键盘扫描将很不灵敏。所以若要建立一个良好的通用编程模型,我们必须想办法,消去每个任务中费时间的部分以及把每个任务再次分解;下面来细谈每个任务的具体措施:

1 键盘扫描

键盘扫描是单片机的常用函数,以下指出常用的键盘扫描程序中,严重阻碍系统实时性能的地方;众所周知,一个键按下之后的波形是这样的(假定低有效):

在有键按下后,数据线上的信号出现一段时间的抖动,然后为低,然后当按键释放时,信号抖动一段时间后变高。当然,在数据线为低或者为高的过程中,都有可能出现一些很窄的干扰信号。

unsigned char kbscan(void){unsigned char sccode,recode;P2=0xf8; if ((P2&0xf8)!=0xf8) {delay(100); //延时20ms去抖--------这里太费时了,很糟糕 if((P2&0xf8)!=0xf8) {sccode=0xfe; while((sccode&0x08)!=0) {P2=sccode; if ((P2&0xf8)!=0xf8) break;sccode=(sccode DEBOUNCE_TIME)//大于了去抖规定的时间{if (KeyCode == KeyOldCode)//按键依然存在,则返回键值{KeyDebounceFlg = 0;KeyReleaseFlg = 1;//释放标志return; //Here exit with keycode}ClearKeyFlag(); //KeyCode != KeyOldCode,只是抖动而已}}else{if (KeyReleaseFlg == 0){KeyOldCode = KeyCode;KeyDebounceFlg = 1;KeyDebounceCnt = 0;}else{if (KeyCode != KeyOldCode)ClearKeyFlag();}}}else{ClearKeyFlag();//没有按键则清零标志}KeyCode = KEY_NONE; }

在按键情况较复杂的情况,如有长按键,组合键,连键等一些复杂功能的按键时候,我们跟倾向于用状态机来实现键盘的扫描;

//

avr 单片机 中4*3扫描状态机实现char read_keyboard_FUN2() { static char key_state = 0, key_value, key_line,key_time; char key_return = No_key,i; switch (key_state) { case 0: //最初的状态,进行3*4的键盘扫描key_line = 0b00001000; for (i=1; i=8 ) posit = 0; }

对单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结 温州火车站扫黄

3 串口接收数据帧

社会
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