侃侃单片机裸奔的程序结构

咱们来侃侃单片机的裸奔程序的结构呀！以下是我总结的一些东西，不合乎之处来请咱们点拨呀，自己第2次在21ic发帖，期望咱们鼓舞鼓舞呀！！

从07年参与全国大学生电子规划大赛初度触摸单片机开发至今已经有4年了，初学单片机时，都会纠结于其各个模块功用的使用，如串口（232，485）对各种功用IC的操控,电机操控PWM，中止使用，定时器使用，人机界面使用，CAN总线等. 这是一个学习过程中必需的阶段，是基本功。很幸亏，在参与电子规划大赛赛前培训时，MCU周围的操控都练习的很厚实。通过这个阶段后，后来触摸不同的MCU就会发现，都迥然不同，各有各的优势罢了，学任何一种新的MCU都很简单下手包含一些杂乱的处理器。并且对MCU的编程操控会提高一个高度概略——便是对各种外围进行操控(假如是对杂乱算法的运算就会
用DSP了），而外围与MCU的通讯方法一般也就几种时序：IIC,SPI,intel8080,M6800。这样看来MCU周围的编程便是一个很简单的东西了。
可是这仅仅嵌入式开发中的一点皮裘罢了，在触摸过多种MCU,触摸过杂乱规划要求，跑过操作体系等等后，咱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规划的架构问题；一个好的程序架构，是一个有经历的工程师和一个初学者的分水岭。
以下是我对单片机程序结构以及开发中一些常用部分的知道总结：
任何对时刻要求严苛的需求都是咱们的敌人，在必要的时分咱们只要添加硬件成原本消除它；比方你要8个数码管来显现，咱们在没有相关的硬件支撑的时分有必要用MCU以动态扫描的方法来使其作业杰出；而动态扫描将或多或少的阻挠了MCU处理其他的工作。在MCU担负很重的场合，我会挑选选用一个相似max8279外围ic来处理这个困扰；
可是幸亏的是，有着许多不是对时刻要求严苛的工作：
例如键盘的扫描，人们敲击键盘的速率是有限的，咱们无需实时扫描着键盘，乃至能够每隔几十ms才去扫描一下；可是这个几十ms的距离，咱们的MCU还能够完结许多的工作；
单片机尽管是裸机奔驰，可是往往实际的需求决议了咱们有必要跑出操作体系的姿势——多使命程序；
比方一个常用的状况有4个使命：
1键盘扫描；
2led数码管显现；
3串口数据需求承受和处理;
4串口需求发送数据；
如何来构架这个单片机的程序将是咱们的要点；

读书年代的我会把键盘扫描用查询的方法放在主循环中，而串口接纳数据用中止，在中止服务函数中组成相应的帧格局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的显现也放在主循环中；

这样整个程序就以标志变量的通讯方法，相互配合的在主循环和后台中止中履行；
可是有必要指出其不当之处：
每个使命的时刻片或许过长，这将导致程序的实时功用差。假如以这样的方法在多加几个使命，使得一个循环的时刻过长，或许键盘扫描将很不活络。所以若要树立一个杰出的通用编程模型，咱们有必要想办法，消去每个使命中费时刻的部分以及把每个使命再次分化；下面来细谈每个使命的具体措施：
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，严峻阻止体系实时功用的当地；
众所周知，一个键按下之后的波形是这样的（假定低有用）：
在有键按下后，数据线上的信号呈现一段时刻的颤动，然后为低，然后当按键开释时，信号颤动一段时刻后变高。当然，在数据线为低或许为高的过程中，都有或许呈现一些很窄的搅扰信号。
unsigned char kbscan(void)
{
unsigned char sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{
delay(100);//延时20ms去抖——–这儿太费时了，很糟糕
if((P2&0xf8)!=0xf8)
{
sccode=0xfe;
while((sccode&0x08)!=0)
{
P2=sccode;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
break;
sccode=(sccode<<1)|0x01;
}
recode=(P2&0xf8)|0x0f;
return(sccode&recode);
}
}
return (KEY_NONE);
}
键盘扫描是需求软件去抖的，这没有争议，可是该函数顶用软件延时往来不断抖（ms等级的延时），这是一个保持体系实时功用的一个大忌讳；
一般还有一个判别按键开释的代码：
While( kbscan() != KEY_NONE)
; //死循环等候
这样很糟糕，假如把键盘按下一向不放，这将导致整个体系其它的使命也不能履行，这将是个很严峻的bug。
有人会这样进行处理：
While(kbsan() != KEY_NONE )
{
Delay(10);
If(Num++ > 10)
Break;
}
即在必定得时刻内，假如键盘一向按下，将作为有用键处理。这样尽管不导致整个体系其它使命不能运转，但也很大程度上，削弱了体系的实时功用，由于他用了延时函数；

咱们用两种有用的方法来处理此问题：
1 在按键功用比较简单的状况下，咱们仍然用上面的kbscan()函数进行扫描，仅仅把其中去抖用的软件延时去了，把去抖以及判别按键的开释用一个函数来处理，它不必软件延时，而是用定时器的计时（用一般的计时也行）来完结；代码如下
void ClearKeyFlag(void)
{
KeyDebounceFlg= 0;
KeyReleaseFlg= 0;
}

void ScanKey(void)
{
++KeyDebounceCnt;//去抖计时（这个计时也能够放在后台定时器计时函数中处理）
KeyCode = kbscan();
if (KeyCode != KEY_NONE)
{
if (KeyDebounceFlg)//进入去抖状况的标志位
{
if (KeyDebounceCnt > DEBOUNCE_TIME)//大于了去抖规则的时刻
{
if (KeyCode == KeyOldCode)//按键仍然存在，则回来键值
{
KeyDebounceFlg= 0;
KeyReleaseFlg= 1;//开释标志
return;//Here exit with keycode
}
ClearKeyFlag();//KeyCode != KeyOldCode，仅仅颤动罢了
}
}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;
}

在按键状况较杂乱的状况，如有长按键，组合键，连键等一些杂乱功用的按键时分，咱们跟倾向于用状况机来完成键盘的扫描；
//avr 单片机 中4*3扫描状况机完成
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: //开始的状况，进行3*4的键盘扫描
key_line = 0b00001000;
for (i=1; i<=4; i++) // 扫描键盘
{
PORTD = ~key_line; //输出行线电平
PORTD = ~key_line; // 有必要送2次！！！（注1）
key_value = Key_mask & PIND; // 读列电平
if (key_value == Key_mask)
key_line <<= 1; // 没有按键，持续扫描
else
{
key_state++; // 有按键，中止扫描
break; // 转消抖承认状况
}
}
break;
case 1: //此状况来判别按键是不是颤动引起的
if (key_value == (Key_mask & PIND)) // 再次读列电平，
{
key_state++; // 转入等候按键开释状况
key_time=0;
}
else
key_state–; // 两次列电平不同回来状况0，（消抖处理）
break;
case 2: // 等候按键开释状况
PORTD = 0b00000111; // 行线悉数输出低电平
PORTD = 0b00000111; // 重复送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
{
key_state=0; // 列线悉数为高电平回来状况0
key_return=(key_line | key_value);//获得了键值
}
else if(++key_time>=100)//假如长时刻没有开释
{
key_time=0;
key_state=3;//进入连键状况
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
case 3://对于连键，每隔50ms就得到一次键值，windows xp 体系便是这样做的
PORTD = 0b00000111; // 行线悉数输出低电平
PORTD = 0b00000111; // 重复送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
key_state=0; // 列线悉数为高电平回来状况0
else if(++key_time>=5)//每隔50MS为一次连击的按键
{
key_time=0;
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
}
return key_return;
}