單片機C51編程幾個有用的模塊

KeilC51常用功能模塊使用說明

說明
本文檔包括單片機系統(tǒng)中常用到的時鐘中斷、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系統(tǒng)模型。為達到最大的靈活性,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，如果不定義宏相應的功能在編譯時被屏蔽，不會增加代碼長度。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(shù)據(jù)類型。如:BIT(bit)BYTE(unsignedchar)等，具體請參見源程序。

時鐘模塊
在單片機軟件設(shè)計中,時鐘是重要資源,為了充分利用時鐘資源,故設(shè)計本時鐘模塊。本模塊使用定時器0，在完成用戶指定功能的同時,還能夠自動處理一些其它模塊中與時鐘相關(guān)的信息。
時鐘模塊由聲明文件Timer.h以及實現(xiàn)文件Timer.c組成。
用戶應該在Config.h中定義宏TIMER_RELOAD來設(shè)定定時器0的重裝載初值。推薦的定時器0的中斷時間大于1毫秒。

在程序的初始化階段調(diào)用時鐘模塊的初始化函數(shù)InitTimerModule()之后，就可以使用時鐘模塊所以支持的各種功能。具體描述如下：
延時：當用戶需要進行一定時間的延時時，可以通過調(diào)用Delay()來進行，參數(shù)為時鐘中斷的次數(shù)。如時鐘中斷周期為1ms，想進行100ms的延時，則可以調(diào)用Delay(100)。
注意：
如果延時的絕對時間小于時鐘中斷的周期，則不能夠用本方法做到延時。

定時：當程序中需要使用定時功能時，如等待某外部事件，如果在一定時間內(nèi)發(fā)生則繼續(xù)執(zhí)行，如果在這段時間內(nèi)發(fā)生，則認為出現(xiàn)錯誤，轉(zhuǎn)向錯誤處理機制。
在此推薦一種編程模式，但用戶可以用自己認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沒有被設(shè)置為TRUE時，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：
BITCheckSomething()
{
if(gbitSuccessFlag==TRUE)
{
//…
returnTRUE;
}
returnFALSE;
}
在這里，如果所檢測的事件有沒有完成，函數(shù)進行檢測之后，立刻返回，通過返回值報告完成情況，如果沒有完成，則等待調(diào)用者分配再次執(zhí)行的機會。這樣的函數(shù)就是非阻塞函數(shù)。
在應用定時功能時，首先要將檢測函數(shù)定義成非阻塞函數(shù)。如上面的第二個版本的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
}

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

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

用戶自定義任務(wù)：如果想在時鐘中斷內(nèi)執(zhí)行一些耗時較短的任務(wù)，可以定義回調(diào)函數(shù)OnTimerInterrupt。函數(shù)原形為：voidOnTimerInterrupt();
如果想在發(fā)生時鐘中斷時執(zhí)行一些功能，而這些功能又耗時相對較長，不合適放在中斷響應函數(shù)內(nèi)部，則可以在程序中的主循環(huán)中的任意地方添加:ImpTimerService()，同時提供原形為voidOnTimerEvent()的回調(diào)函數(shù)。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等，見通訊模塊中的詳細說明。
對鍵盤掃描模塊提供支持：可以自動調(diào)用鍵盤掃描模塊，見鍵盤掃描模塊中的詳細說明。
對程序調(diào)試提供支持：在程序開發(fā)過程中，有時為了判斷程序是不是在工作，常用利用單片機系統(tǒng)的某一空閑引腳通過一個限流電阻接一個發(fā)光二極管，在程序中間隔固定時間交替控制發(fā)光管的明暗。實現(xiàn)這個功能只要在Config.h文件中定義TIMER_FLASHLED宏，如：
#defineTIMER_FLASHLEDP1_0
則當時鐘中斷發(fā)生256次之后，改變發(fā)光管的狀態(tài)。