單片機(jī)編程魔法之三權(quán)分立
也許我這樣說(shuō),很多人還覺得很抽象。因?yàn)槿巳硕贾滥K化設(shè)計(jì)的理念,但是又有幾人能把這個(gè)理念運(yùn)用自如?
好,為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們舉一例而示三:
現(xiàn)在,我們要編寫一個(gè)單片機(jī)的數(shù)據(jù)顯示程序。
根據(jù)單片機(jī)編程魔法師的面向?qū)ο笏枷?,顯然我們要把我們的顯示處理進(jìn)行獨(dú)立化處理,這種處理的結(jié)果是:這個(gè)顯示處理我們將得到一個(gè)顯示器對(duì)象,這個(gè)對(duì)象就是一個(gè)獨(dú)立的模塊,當(dāng)我們?cè)趯?duì)這個(gè)顯示器對(duì)象進(jìn)行使用的時(shí)候,我們不必感覺到這個(gè)顯示器對(duì)象所對(duì)應(yīng)的硬件是什么顯示器,例如到底是液晶顯示器還是8段數(shù)碼管什么的。
對(duì)于類似諸如顯示器這類的編程,我們首先得從思想上將其理清關(guān)系,要做到分塊清晰,結(jié)構(gòu)合理。
為了做到這一點(diǎn),我們就對(duì)這種程序使用三權(quán)分立。如圖:
這幅圖,配上三權(quán)分立思想,相信大家都能明白吧?這里就不多解釋了。很多人會(huì)想:這思想想想就能想到。
本例子不考慮圖像與動(dòng)畫處理,也不考慮單屏顯示不下的問(wèn)題。
首先,我們考慮三權(quán)分立中的數(shù)據(jù)區(qū)的管轄權(quán)。
數(shù)據(jù)區(qū)存放顯示用的所有數(shù)據(jù),我們以字符型顯示器為例,數(shù)據(jù)區(qū)保存所有要顯示的。
言下之意,其它地方不能有顯示所需要的數(shù)據(jù)。
我們稱這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)為顯存。相信看到這個(gè)詞,壇友多少能想起點(diǎn)什么吧。
下面我們就簡(jiǎn)單地對(duì)顯存進(jìn)行一個(gè)定義:
unsigned?char?vm[ROWS][COLS];
顯存定義便結(jié)束了。
其顯存者,分立三權(quán)之其一也。
本來(lái),我們可以直接修改顯存以更改顯示內(nèi)容,但是考慮到大通用與大繼承,所以我們不能那么做。
因此我們不允許直接讀寫顯存,為此,我們得提供一個(gè)通用的讀寫工具,如下:
// 功能:寫顯存
// 參數(shù):r - 要寫入的行
// c - 要寫入的列
// s - 要寫入的字符串
void WriteVM(unsigned char r, unsigned char c, unsigned char *s)
{
// 此處調(diào)用顯示定位函數(shù)(本帖不討論此函數(shù))
// 此處處理顯示字符串
}
這樣一來(lái),我們就有了控制操作顯存之大發(fā),接下來(lái),我們就要考慮如何處理顯存內(nèi)容的顯示了。
此等大發(fā),諸位魔法師何不先撞頭以修煉之?
接下來(lái),顯示顯存的內(nèi)容,便成了顯示處理的關(guān)鍵。? ? ? ?顯示顯存的內(nèi)容,無(wú)非就兩個(gè)情況:一是需要不斷更新的情況,二是需要即時(shí)更新的情況。
如果需要不斷更新或有部分內(nèi)容需要不斷更新,這問(wèn)題就好處理了。只需要提供一個(gè)不斷刷新顯示的函數(shù)就可以了,例子如下:
void showVM(void)
{
// 將顯存的全部?jī)?nèi)容即時(shí)送顯示器,即整屏刷新
//?部分不需要不斷刷新的數(shù)據(jù)均使用不斷更新的思想進(jìn)行刷新
//?這種方法不適用單片機(jī)處理能力過(guò)差的情況
}
當(dāng)然,如果有的魔法師不希望使用那種整屏刷新的辦法,則只需要修改前面的WriteVM( )函數(shù)為邊寫顯存邊刷新顯示的辦法即可。但是這種辦法缺乏靈活性,我不建議這樣做。因?yàn)楝F(xiàn)在的單片機(jī)一般都有足夠的能力來(lái)處理顯示這點(diǎn)事。
當(dāng)然,寫好一個(gè)showVM( )并不容易,因?yàn)橛械娘@示屏可能會(huì)點(diǎn)陣很多。
這個(gè)時(shí)候,我們就得采用單行掃描法,以降低showVM( )對(duì)單片機(jī)ALU的占有率。單行掃描法即每次調(diào)用只刷新顯示器的某一行或某一個(gè)部分。這就是《單片機(jī)編程魔法師》中的線程處理辦法的一個(gè)具體的應(yīng)用。
既然為三權(quán)分立,以下來(lái)說(shuō)其三。
因?yàn)橛辛似湟?、其二的思想基礎(chǔ),其三便只是一個(gè)極為簡(jiǎn)單的運(yùn)用了。我們可以毫無(wú)擔(dān)憂的隨處向顯存寫入要顯示的內(nèi)容,而不必?fù)?dān)心它們?nèi)绾物@示、如何刷新。
這顯然是一個(gè)大好消息?,F(xiàn)在我們只需要把這個(gè)好消息寫在紙上。例如:
void main( )
{
while(1)
{
……
WriteVM(x,y,""); // 可以在任何一個(gè)位置隨意顯示內(nèi)容,而不必考慮任何顯示問(wèn)題,只需要考慮如何填入?yún)?shù)即可
……
showVM( ); // 此處只需一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)用,不必在使用是考慮其它任何問(wèn)題
}
}
最后,再次對(duì)此思想的運(yùn)用做個(gè)總結(jié)。
在我提出裸編程面向?qū)ο笏枷胫?,很多人都使用過(guò)編程語(yǔ)言所提供的面向?qū)ο缶幊獭N乙惨粯?,之前使用了很多年?br>
既然大家都是用過(guò)面向?qū)ο缶幊痰?,這個(gè)起點(diǎn)大家都一樣,也不值得一提,所以我?guī)缀醪徽f(shuō)那時(shí)候的事情。
既然我提出面向?qū)ο蟮穆慊蔷褪且欢ㄅc過(guò)去有所不同,否則我就是在這里嘩眾取寵、吃別人嚼過(guò)的饃了,而且這種替他人阿道式的宣傳也絕無(wú)意義,隨便到書店走一趟,相關(guān)書籍一大堆。
我再次指明:裸編程中的一切思想都是取自于過(guò)去的思想、但是又不同于過(guò)去的思想,其實(shí)現(xiàn)手法與傳統(tǒng)的思想并不相同。裸編程思想忽略了語(yǔ)法的約束,忽略了工具的支持,將傳統(tǒng)的思想進(jìn)行了極大的簡(jiǎn)化,未引入任何額外的知識(shí),從而讓過(guò)去只有在足夠的硬件、軟件支持的方法,能夠在無(wú)需任何額外軟件支持以及只需極其簡(jiǎn)單的硬件中得以有效的使用。
這種思想與傳統(tǒng)思想是一脈而不相同,同科而不同類。
很多人看了書,會(huì)認(rèn)識(shí)那些概念都似曾相識(shí),但是似曾相識(shí),不等于獲得真理。有沒有獲得真理,要看你能不能施出魔法。
?正如C語(yǔ)言一樣,它只用少的符號(hào)來(lái)描述世界,與人類語(yǔ)言大不相同,如英語(yǔ)、漢語(yǔ)。描述的符號(hào)越少,越是難以描述世界。因?yàn)榉?hào)少,可用的語(yǔ)素也就少。語(yǔ)素少,語(yǔ)法好學(xué),但是用少量的語(yǔ)素去描述無(wú)窮的世界,會(huì)造成描述方法的復(fù)雜。
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