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          單片機(jī)的程序框架

          作者: 時(shí)間:2016-11-28 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏



          我們用兩種有效的方法來(lái)解決此問(wèn)題:
          1 在按鍵功能比較簡(jiǎn)單的情況下,我們?nèi)匀挥蒙厦娴膋bscan()函數(shù)進(jìn)行掃描,只是把其中去抖用的軟件延時(shí)去了,把去抖以及判斷按鍵的釋放用一個(gè)函數(shù)來(lái)處理,它不用軟件延時(shí),而是用定時(shí)器的計(jì)時(shí)(用一般的計(jì)時(shí)也行)來(lái)完成;代碼如下
          void ClearKeyFlag(void)
          {
          KeyDebounceFlg= 0;
          KeyReleaseFlg= 0;
          }

          void ScanKey(void)
          {
          ++KeyDebounceCnt;//去抖計(jì)時(shí)(這個(gè)計(jì)時(shí)也可以放在后臺(tái)定時(shí)器計(jì)時(shí)函數(shù)中處理)
          KeyCode = kbscan();
          if (KeyCode != KEY_NONE)
          {
          if (KeyDebounceFlg)//進(jìn)入去抖狀態(tài)的標(biāo)志位
          {
          if (KeyDebounceCnt > DEBOUNCE_TIME)//大于了去抖規(guī)定的時(shí)間
          {
          if (KeyCode == KeyOldCode)//按鍵依然存在,則返回鍵值
          {
          KeyDebounceFlg= 0;
          KeyReleaseFlg= 1;//釋放標(biāo)志
          return;//Here exit with keycode
          }
          ClearKeyFlag();//KeyCode != KeyOldCode,只是抖動(dòng)而已
          }
          }else{
          if (KeyReleaseFlg == 0)
          {
          KeyOldCode= KeyCode;
          KeyDebounceFlg= 1;
          KeyDebounceCnt= 0;
          }else{
          if (KeyCode != KeyOldCode)
          ClearKeyFlag();
          }
          }
          }else{
          ClearKeyFlag();//沒(méi)有按鍵則清零標(biāo)志
          }
          KeyCode = KEY_NONE;
          }


          在按鍵情況較復(fù)雜的情況,如有長(zhǎng)按鍵,組合鍵,連鍵等一些復(fù)雜功能的按鍵時(shí)候,我們跟傾向于用狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的掃描;
          //avr 單片機(jī) 中4*3掃描狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)
          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: //最初的狀態(tài),進(jìn)行3*4的鍵盤(pán)掃描
          key_line = 0b00001000;
          for (i=1; i<=4; i++) // 掃描鍵盤(pán)
          {
          PORTD = ~key_line; // 輸出行線電平
          PORTD = ~key_line; // 必須送2次?。。。ㄗ?)
          key_value = Key_mask & PIND; // 讀列電平
          if (key_value == Key_mask)
          key_line <<= 1; // 沒(méi)有按鍵,繼續(xù)掃描
          else
          {
          key_state++; // 有按鍵,停止掃描
          break; // 轉(zhuǎn)消抖確認(rèn)狀態(tài)
          }
          }
          break;
          case 1: //此狀態(tài)來(lái)判斷按鍵是不是抖動(dòng)引起的
          if (key_value == (Key_mask & PIND)) // 再次讀列電平,
          {
          key_state++; // 轉(zhuǎn)入等待按鍵釋放狀態(tài)
          key_time=0;
          }
          else
          key_state--; // 兩次列電平不同返回狀態(tài)0,(消抖處理)
          break;
          case 2: // 等待按鍵釋放狀態(tài)
          PORTD = 0b00000111; // 行線全部輸出低電平
          PORTD = 0b00000111; // 重復(fù)送一次
          if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
          {
          key_state=0; // 列線全部為高電平返回狀態(tài)0
          key_return=(key_line | key_value);//獲得了鍵值
          }
          else if(++key_time>=100)//如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有釋放
          {
          key_time=0;
          key_state=3;//進(jìn)入連鍵狀態(tài)
          key_return= (key_line | key_value);
          }
          break;
          case 3://對(duì)于連鍵,每隔50ms就得到一次鍵值,windows xp 系統(tǒng)就是這樣做的
          PORTD = 0b00000111; // 行線全部輸出低電平
          PORTD = 0b00000111; // 重復(fù)送一次
          if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
          key_state=0; // 列線全部為高電平返回狀態(tài)0
          else if(++key_time>=5)//每隔50MS為一次連擊的按鍵
          {
          key_time=0;
          key_return= (key_line | key_value);
          }
          break;
          }
          return key_return;
          }

          以上用了4個(gè)狀態(tài),一般的鍵盤(pán)掃描只用前面3個(gè)狀態(tài)就可以了,后面一個(gè)狀態(tài)是為增加“連鍵”功能設(shè)計(jì)的。連鍵——即如果按下某個(gè)鍵不放,則迅速的多次響應(yīng)該鍵值,直到其釋放。在主循環(huán)中每隔10ms讓該鍵盤(pán)掃描函數(shù)執(zhí)行一次即可;我們定其時(shí)限為10ms,當(dāng)然要求并不嚴(yán)格。

          2數(shù)碼管的顯示
          一般情況下我們用的八位一體的數(shù)碼管,采用動(dòng)態(tài)掃描的方法來(lái)完成顯示;非常慶幸人眼在高于50hz以上的閃爍時(shí)發(fā)現(xiàn)不了的。所以我們?cè)趧?dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的間隔時(shí)間是充裕的。這里我們定其時(shí)限為4ms(250HZ) ,用定時(shí)器定時(shí)為2ms,在定時(shí)中斷程序中進(jìn)行掃描的顯示,每次只顯示其中的一位;當(dāng)然時(shí)限也可以弄長(zhǎng)一些,更推薦的方法是把顯示函數(shù)放入主循環(huán)中,而定時(shí)中斷中置位相應(yīng)的標(biāo)志位即可;

          // Timer 0 比較匹配中斷服務(wù),4ms定時(shí)
          interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)
          {
          display(); // 調(diào)用LED掃描顯示
          ……………………
          }
          void display(void) // 8位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描函數(shù)
          {
          PORTC = 0xff; // 這里把段選都關(guān)閉是很必要的,否則數(shù)碼管會(huì)產(chǎn)生拖影
          PORTA = led_7[dis_buff[posit]];
          PORTC = position[posit];
          if (++posit >=8 )
          posit = 0;
          }
          3串口接收數(shù)據(jù)幀
          串口接收時(shí)用中斷方式的,這無(wú)可厚非。但如果你試圖在中斷服務(wù)程序中完成一幀數(shù)據(jù)的接收就麻煩大了。永遠(yuǎn)記住,中斷服務(wù)函數(shù)越短越好,否則影響這個(gè)程序的實(shí)時(shí)性能。一個(gè)數(shù)據(jù)幀一般包括若干個(gè)字節(jié),我們需要判斷一幀是否完成,校驗(yàn)是否正確。在這個(gè)過(guò)程中我們不能用軟件延時(shí),更不能用死循環(huán)等待等方式;
          所以我們?cè)诖诮邮罩袛嗪瘮?shù)中,只是把數(shù)據(jù)放置于一個(gè)緩沖隊(duì)列中。
          至于組成幀,以及檢查幀的工作我們?cè)谥餮h(huán)中解決,并且每次循環(huán)中我們只處理一個(gè)數(shù)據(jù),每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的處理間隔的彈性比較大,因?yàn)槲覀円呀?jīng)緩存在了隊(duì)列里面。

          void UARTimeEvent(void)
          {
          if (TxTimer != 0)//發(fā)送需要等待的時(shí)間遞減
          --TxTimer;
          if (++RxTimer > RX_FRAME_RESET)//
          RxCnt = 0;//如果接受超時(shí)(即不完整的幀或者接收一幀完成),把接收的不完整幀覆蓋
          }

          interrupt [USART_RXC] void uart_rx_isr(void)
          {
          INT8U status,data;
          status= UCSRA;
          data= UDR;
          if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0){
          RxBuf[RxBufWrIdx]= data;
          if (++RxBufWrIdx == RX_BUFFER_SIZE) //接收數(shù)據(jù)于緩沖中
          RxBufWrIdx= 0;
          if (++RxBufCnt == RX_BUFFER_SIZE){
          RxBufCnt= 0;
          //RxBufferOvf=1;
          }
          }
          }



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