單片機(jī)C語言編程心得
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寫這個(gè)8*8按鍵程序的過程中，不管是在自己寫還是參考別人程序的過程中，發(fā)現(xiàn)自己對(duì)C語言有些基本知識(shí)點(diǎn)和編程規(guī)范有很多不懂的地方，有些是自己以前的編程習(xí)慣不好，有些就是基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)的表現(xiàn)，所以總結(jié)出來。
一、.H文件與.C文件的關(guān)系：
迄今為止，寫過的程序都是一些很簡(jiǎn)單的程序，從來沒有想到要自己寫.H文件，也不知道.H文件到底什么用，與.C文件什么關(guān)系。只是最近寫鍵盤程序，參考別人的程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)別人寫的嚴(yán)格的程序都帶有一個(gè)“KEY.H”，里面定義了.C文件里用到的自己寫的函數(shù)，如Keyhit()、Keyscan()等。
經(jīng)過查找資料得知，.H文件就是頭文件，估計(jì)就是Head的意思吧，這是規(guī)范程序結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的需要，既可以實(shí)現(xiàn)大型程序的模塊化，又可以實(shí)現(xiàn)根各模塊的連接調(diào)試。
1、.H文件介紹：
在單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目一般按功能模塊化進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。將一個(gè)項(xiàng)目劃分為多個(gè)功能，每個(gè)功能的相關(guān)程序放在一個(gè)C程序文檔中，稱之為一個(gè)模塊，對(duì)應(yīng)的文件名即為模塊名。一個(gè)模塊通常由兩個(gè)文檔組成，一個(gè)為頭文件*.h，對(duì)模塊中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)原型進(jìn)行描述;另一個(gè)則為C文件*.c ，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)例或?qū)ο蠖x，以及函數(shù)算法具體實(shí)現(xiàn)。
2、.H文件的作用
作為項(xiàng)目設(shè)計(jì)，除了對(duì)項(xiàng)目總體功能進(jìn)行詳細(xì)描述外，就是對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)定義，也就是給出所有模塊的頭文件。通常H頭文件要定義模塊中各函數(shù)的功能，以及輸入和輸出參數(shù)的要求。模塊的具體實(shí)現(xiàn)，由項(xiàng)目組成根據(jù)H文件進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試完成。為了保密和安全，模塊實(shí)現(xiàn)后以可連接文件OBJ、或庫文件LIB的方式提供給項(xiàng)目其他成員使用。由于不用提供源程序文檔，一方面可以公開發(fā)行，保證開發(fā)人員的所有權(quán);另一方面可以防止別人有意或無意修改產(chǎn)生非一致性，造成版本混亂。所以H頭文件是項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)和團(tuán)隊(duì)工作劃分的依據(jù)，也是對(duì)模塊進(jìn)行測(cè)試的功能說明。要引用模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)或算法，只要用包含include指定模塊H頭文件即可。
3、.H文件的基本組成
/*如下為鍵盤驅(qū)動(dòng)的頭文檔*/
#ifndef _KEY_H_ //防重復(fù)引用，如果沒有定義過_KEY_H_，則編譯下句
#define _KEY_H_ //此符號(hào)唯一， 表示只要引用過一次，即#i nclude
/////////////////////////////////////////////////////////////////
char keyhit( void ); //擊鍵否
unsigned char Keyscan( void ); //取鍵值
/////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif
二、盡量使用宏定義#define
開始看別人的程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)程序開頭，在文件包含后面有很多#define語句，當(dāng)時(shí)就想，搞這么多標(biāo)示符替換來替換去的，麻不麻煩啊，完全沒有理解這種寫法的好處。原來，用一個(gè)標(biāo)示符表示常數(shù)，有利于以后的修改和維護(hù)，修改時(shí)只要在程序開頭改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，節(jié)省時(shí)間。
#define KEYNUM 65//按鍵數(shù)量，用于Keycode[KEYNUM]
#define LINENUM 8//鍵盤行數(shù)
#define ROWNUM 8//鍵盤列數(shù)
注意的地方：
1、宏名一般用大寫
2、宏定義不是C語句，結(jié)尾不加分號(hào)
三、不要亂定義變量類型
以前寫程序，當(dāng)需要一個(gè)新的變量時(shí)，不管函數(shù)內(nèi)還是函數(shù)外的，直接在程序開頭定義，雖然不是原則上的錯(cuò)誤，但是很不可取的作法。
下面說一下，C語言中變量類型的有關(guān)概念：
從變量的作用范圍來分，分為局部變量和全局變量：
1、全局變量：是在函數(shù)外定義的變量，像我以前定義在程序開頭的變量都是全局變量，這里我就犯了一個(gè)大忌，使用了過多的全局變量。
帶來的問題有兩個(gè)：一是，全局變量在程序全部執(zhí)行過程中都占用資源;二是，全局變量過多使程序的通用性變差，因?yàn)槿肿兞渴悄K間耦合的原因之一。
2、局部變量：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，只在函數(shù)內(nèi)部有效。
從變量的變量值存在的時(shí)間分為兩種：
1、靜態(tài)存儲(chǔ)變量：程序運(yùn)行期間分配固定的存儲(chǔ)空間。
2、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)變量：程序運(yùn)行期間根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配存儲(chǔ)空間。
具體又包括四種存儲(chǔ)方式：auto static register extern
1、局部變量，不加說明默認(rèn)為auto型，即動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，如果不賦初值，將是一個(gè)不確定的值。而將局部變量定義為static型的話，則它的值在函數(shù)內(nèi)是不變的，且初值默認(rèn)為0。
static unsigned char sts;//按鍵狀態(tài)變量
static unsigned char Nowkeycode;//此時(shí)的鍵碼
static unsigned char Prekeycode;//上一次的鍵碼
static unsigned char Keydowntime;//矩形鍵盤按下去抖時(shí)間變量
static unsigned char Keyuptime;//矩形鍵盤釋放去抖時(shí)間變量
static unsigned char Onoffdowntime;//關(guān)機(jī)鍵按下去抖時(shí)間變量
static unsigned char Onoffuptime;//關(guān)機(jī)鍵釋放去抖時(shí)間變量
static unsigned char onoff_10ms; //判斷關(guān)機(jī)鍵中斷次數(shù)變量，累計(jì)150次大約為3S,因?yàn)榍昂筮M(jìn)了兩個(gè)10ms中斷
2、全局變量，編譯時(shí)分配為靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，可以被本文件中的各個(gè)函數(shù)引用。如果是多個(gè)文件的話，如果在一個(gè)文件中引用另外文件中的變量，在此文件中要用extern說明。不過如果一個(gè)全局變量定義為static的話，就只能在此一個(gè)文件中使用。
四、特殊關(guān)鍵字const volatile的使用
1、const
const用于聲明一個(gè)只讀的變量
const unsigned char a=1;//定義a=1，編譯器不允許修改a的值
作用：保護(hù)不希望被修改的參數(shù)
const unsigned char Key_code[KEYNUM]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10,
0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,
0x19,0x1A,0x1B,0x1C,0x1D,0x1E,0x1F,0x20,
0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,
0x29,0x2A,0x2B,0x2C,0x2D,0x2E,0x2F,0x30,
0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
0x39,0x3A,0x3B,0x3C,0x3D,0x3E,0x3F,0x40,
0x41
};//鍵碼
const unsigned char Line_out[LINENUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//行輸出編碼
const unsigned char Row_in[ROWNUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//列輸入編碼
2、volatile
一個(gè)定義為volatile的變量是說這變量可能會(huì)被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說就是,優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值,而不是使用保存在寄存器里的備份。
static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望ISR_2中斷產(chǎn)生時(shí)，在main當(dāng)中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒有修改過i，因此可能只執(zhí)行一次對(duì)從i到某寄存器的讀操作,然后每次if判斷都只使用這個(gè)寄存器里面的“i副本”，導(dǎo)致dosomething永遠(yuǎn)也不會(huì)被調(diào)用。如果將將變量加上volatile修飾,則編譯器保證對(duì)此變量的讀寫操作都不會(huì)被優(yōu)化(肯定執(zhí)行)。
一般說來,volatile用在如下的幾個(gè)地方：
1、中斷服務(wù)程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量需要加volatile;
2、多任務(wù)環(huán)境下各任務(wù)間共享的標(biāo)志應(yīng)該加volatile;
3、存儲(chǔ)器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明,因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫都可能由不同意義;
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