第45節：主機的串口收發綜合程序框架
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在大部分的項目中，串口都需要“一收一應答”的握手協議，主機先發一串數據，從機收到數據后進行校驗判斷，如果校驗正確則返回正確應答指令，如果校驗錯誤則返回錯誤應答指令，主機收到應答指令后，如果發現是正確應答指令則繼續發送其它的新數據，如果發現是錯誤應答指令，或者超時沒有接收到任何應答指令，則繼續重發，如果連續重發三次都是錯誤應答或者無應答，主機就進行報錯處理。
上一節已經講了從機，這節就講主機的收發端程序實例。要教會大家四個知識點：
上一節已經講了從機，這節就講主機的收發端程序實例。要教會大家四個知識點：
第一個：為了保證串口中斷接收的數據不丟失，在初始化時必須設置IP= 0x10，相當于把串口中斷設置為最高優先級，這個時候，串口中斷可以打斷任何其他的中斷服務函數，實現中斷嵌套。
第二個：主機端的收發端程序框架。包括重發，超時檢測等等。
第三個：主機的狀態指示程序框架。可以指示待機，通訊中，超時出錯三種狀態。
第四個：其實上一節的LED燈閃爍的時間里，我忘了加原子鎖，不加原子鎖的后果是，閃爍的時間有時候會不一致，所以這節多增加一個原子鎖變量ucLedLock，再次感謝“紅金龍吸味”關于原子鎖的建議，真的很好用。
具體內容，請看源代碼講解。
（1）硬件平臺：
基于朱兆祺51單片機學習板。
（2）實現功能：
顯示和獨立按鍵部分根據第29節的程序來改編，用朱兆祺51單片機學習板中的S1,S5,S9,S13作為獨立按鍵。
一共有4個窗口。每個窗口顯示一個參數。串口可以把當前設置的4個數據發送給從機。從機端可以用電腦的串口助手來模擬。
第一：按鍵更改參數：
第8,7,6,5位數碼管顯示當前窗口，P-1代表第1個窗口，P-2代表第2個窗口，P-3代表第3個窗口，P-4代表第1個窗口。
第4,3,2,1位數碼管顯示當前窗口被設置的參數。范圍是從0到9999。S1是加按鍵，按下此按鍵會依次增加當前窗口的參數。S5是減按鍵，按下此按鍵會依次減少當前窗口的參數。S9是切換窗口按鍵，按下此按鍵會依次循環切換不同的窗口。S13是啟動發送數據和復位按鍵，當系統處于待機狀態時，按下此按鍵會啟動發送數據；當通訊超時蜂鳴器報警時，可以按下此鍵清除報警，返回到待機的狀態。
第二：通過串口把更改的參數發送給從機。
（1）硬件平臺：
基于朱兆祺51單片機學習板。
（2）實現功能：
顯示和獨立按鍵部分根據第29節的程序來改編，用朱兆祺51單片機學習板中的S1,S5,S9,S13作為獨立按鍵。
一共有4個窗口。每個窗口顯示一個參數。串口可以把當前設置的4個數據發送給從機。從機端可以用電腦的串口助手來模擬。
第一：按鍵更改參數：
第8,7,6,5位數碼管顯示當前窗口，P-1代表第1個窗口，P-2代表第2個窗口，P-3代表第3個窗口，P-4代表第1個窗口。
第4,3,2,1位數碼管顯示當前窗口被設置的參數。范圍是從0到9999。S1是加按鍵，按下此按鍵會依次增加當前窗口的參數。S5是減按鍵，按下此按鍵會依次減少當前窗口的參數。S9是切換窗口按鍵，按下此按鍵會依次循環切換不同的窗口。S13是啟動發送數據和復位按鍵，當系統處于待機狀態時，按下此按鍵會啟動發送數據；當通訊超時蜂鳴器報警時，可以按下此鍵清除報警，返回到待機的狀態。
第二：通過串口把更改的參數發送給從機。
波特率是：9600.
通訊協議：EB00 55GG 00 02 XX XXCY
其中第1,2,3位EB00 55就是數據頭
其中第4位GG就是數據類型。01代表更改參數1，02代表更改參數2，03代表更改參數3，04代表更改參數4，
其中第5,6位0002就是有效數據長度。高位在左，低位在右。
其中從第7，8位XXXX是被更改的參數。高位在左，低位在右。
第9位CY是累加和，前面所有字節的累加。
一個完整的通訊必須發送完4串數據，每串數據之間的間隔時間不能超過10秒鐘，否則認為通訊超時主機會重發數據，如果連續三次都沒有返回，則引發蜂鳴器報警。如果接收到得數據校驗正確，主機繼續發送新的一串數據，直到把4串數據發送完畢為止。
通訊協議：EB00 55GG 00 02 XX XXCY
其中第1,2,3位EB00 55就是數據頭
其中第4位GG就是數據類型。01代表更改參數1，02代表更改參數2，03代表更改參數3，04代表更改參數4，
其中第5,6位0002就是有效數據長度。高位在左，低位在右。
其中從第7，8位XXXX是被更改的參數。高位在左，低位在右。
第9位CY是累加和，前面所有字節的累加。
一個完整的通訊必須發送完4串數據，每串數據之間的間隔時間不能超過10秒鐘，否則認為通訊超時主機會重發數據，如果連續三次都沒有返回，則引發蜂鳴器報警。如果接收到得數據校驗正確，主機繼續發送新的一串數據，直到把4串數據發送完畢為止。
系統處于待機狀態時，LED燈一直亮，
系統處于非待機狀態時，LED燈閃爍，
系統處于出錯狀態時，LED燈閃爍，并且蜂鳴器間歇鳴叫報警。
通過電腦的串口助手來模擬從機，返回不同的應答
從機返回校驗正確應答：eb 00 55 f5 00 00 35
從機返回校驗出錯應答：eb00 55 fa 00 00 3a
從機返回校驗出錯應答：eb00 55 fa 00 00 3a
（3）源代碼講解如下：
- #include "REG52.H"
- #define const_voice_short40 //蜂鳴器短叫的持續時間
- #define const_key_time120 //按鍵去抖動延時的時間
- #define const_key_time220 //按鍵去抖動延時的時間
- #define const_key_time320 //按鍵去抖動延時的時間
- #define const_key_time420 //按鍵去抖動延時的時間
- #define const_led_0_5s200 //大概0.5秒的時間
- #define const_led_1s 400 //大概1秒的時間
- #define const_send_time_out 4000//通訊超時出錯的時間 大概10秒
- #define const_rc_size20//接收串口中斷數據的緩沖區數組大小
- #define const_receive_time5//如果超過這個時間沒有串口數據過來，就認為一串數據已經全部接收完，這個時間根據實際情況來調整大小
- #define const_send_size10//串口發送數據的緩沖區數組大小
- void initial_myself(void);
- void initial_peripheral(void);
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
- void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
- //驅動數碼管的74HC595
- void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
- void display_drive(void); //顯示數碼管字模的驅動函數
- void display_service(void); //顯示的窗口菜單服務程序
- //驅動LED的74HC595
- void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
- void T0_time(void);//定時中斷函數
- void usart_receive(void); //串口接收中斷函數
- void usart_service(void);//串口接收服務程序,在main函數里
- void communication_service(void); //一發一收的通訊服務程序
- void eusart_send(unsigned char ucSendData); //發送一個字節，內部自帶每個字節之間的delay延時
- void key_service(void); //按鍵服務的應用程序
- void key_scan(void);//按鍵掃描函數 放在定時中斷里
- void status_service(void);//狀態顯示的應用程序
- sbit key_sr1=P0^0; //對應朱兆祺學習板的S1鍵
- sbit key_sr2=P0^1; //對應朱兆祺學習板的S5鍵
- sbit key_sr3=P0^2; //對應朱兆祺學習板的S9鍵
- sbit key_sr4=P0^3; //對應朱兆祺學習板的S13鍵
- sbit key_gnd_dr=P0^4; //模擬獨立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
- sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅動IO口
- sbit led_dr=P3^5;//作為狀態指示燈 亮的時候表示待機狀態.閃爍表示非待機狀態，處于正在發送數據或者出錯的狀態
- sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //數碼管的74HC595程序
- sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;
- sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;
- sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED燈的74HC595程序
- sbit hc595_st_dr=P2^4;
- sbit hc595_ds_dr=P2^5;
- unsigned char ucSendregBuf[const_send_size]; //發送的緩沖區數組
- unsigned intuiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串數據的計時器
- unsigned char ucSendLock=1; //串口服務程序的自鎖變量，每次接收完一串數據只處理一次
- unsigned intuiRcregTotal=0;//代表當前緩沖區已經接收了多少個數據
- unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數據的緩沖區數組
- unsigned intuiRcMoveIndex=0;//用來解析數據協議的中間變量
- unsigned charucSendCntLock=0; //串口計時器的原子鎖
- unsigned char ucRcType=0;//數據類型
- unsigned intuiRcSize=0;//數據長度
- unsigned char ucRcCy=0;//校驗累加和
- unsigned char ucLedLock=0; //原子鎖
- unsigned intuiLedCnt=0;//控制Led閃爍的延時計時器
- unsigned intuiSendTimeOutCnt=0; //用來識別接收數據超時的計時器
- unsigned char ucSendTimeOutLock=0; //原子鎖
- unsigned char ucStatus=0; //當前狀態變量 0代表待機 1代表正在通訊過程 2代表發送出錯
- unsigned char ucSendStep=0; //發送數據的過程步驟
- unsigned char ucErrorCnt=0; //累計錯誤總數
- unsigned char ucSendTotal=0; //記錄當前已經發送了多少串數據
- unsigned char ucReceiveStatus=0; //返回的數據狀態 0代表待機 1代表校驗正確 2代表校驗出錯
- unsigned char ucKeySec=0; //被觸發的按鍵編號
- unsigned intuiKeyTimeCnt1=0; //按鍵去抖動延時計數器
- unsigned char ucKeyLock1=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
- unsigned intuiKeyTimeCnt2=0; //按鍵去抖動延時計數器
- unsigned char ucKeyLock2=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
- unsigned intuiKeyTimeCnt3=0; //按鍵去抖動延時計數器
- unsigned char ucKeyLock3=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
- unsigned intuiKeyTimeCnt4=0; //按鍵去抖動延時計數器
- unsigned char ucKeyLock4=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
- unsigned intuiVoiceCnt=0;//蜂鳴器鳴叫的持續時間計數器
- unsigned charucVoiceLock=0;//蜂鳴器鳴叫的原子鎖
- unsigned char ucDigShow8;//第8位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow7;//第7位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow6;//第6位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow5;//第5位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow4;//第4位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow3;//第3位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow2;//第2位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigShow1;//第1位數碼管要顯示的內容
- unsigned char ucDigDot8;//數碼管8的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot7;//數碼管7的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot6;//數碼管6的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot5;//數碼管5的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot4;//數碼管4的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot3;//數碼管3的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot2;//數碼管2的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigDot1;//數碼管1的小數點是否顯示的標志
- unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時中間變量
- unsigned char ucDisplayDriveStep=1;//動態掃描數碼管的步驟變量
- unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示標志
- unsigned char ucWd2Update=0; //窗口2更新顯示標志
- unsigned char ucWd3Update=0; //窗口3更新顯示標志
- unsigned char ucWd4Update=0; //窗口4更新顯示標志
- unsigned char ucWd=1;//本程序的核心變量，窗口顯示變量。類似于一級菜單的變量。代表顯示不同的窗口。
- unsigned intuiSetData1=0;//本程序中需要被設置的參數1
- unsigned intuiSetData2=0;//本程序中需要被設置的參數2
- unsigned intuiSetData3=0;//本程序中需要被設置的參數3
- unsigned intuiSetData4=0;//本程序中需要被設置的參數4
- unsigned char ucTemp1=0;//中間過渡變量
- unsigned char ucTemp2=0;//中間過渡變量
- unsigned char ucTemp3=0;//中間過渡變量
- unsigned char ucTemp4=0;//中間過渡變量
- //根據原理圖得出的共陰數碼管字模表
- code unsigned char dig_table[]=
- {
- 0x3f,//0 序號0
- 0x06,//1 序號1
- 0x5b,//2 序號2
- 0x4f,//3 序號3
- 0x66,//4 序號4
- 0x6d,//5 序號5
- 0x7d,//6 序號6
- 0x07,//7 序號7
- 0x7f,//8 序號8
- 0x6f,//9 序號9
- 0x00,//無 序號10
- 0x40,//- 序號11
- 0x73,//P 序號12
- };
- void main()
- {
- initial_myself();
- delay_long(100);
- initial_peripheral();
- while(1)
- {
- key_service(); //按鍵服務的應用程序
- usart_service();//串口接收服務程序
- communication_service(); //一發一收的通訊服務程序
- display_service(); //顯示的窗口菜單服務程序
- status_service();//狀態顯示的應用程序
- }
- }
- void communication_service(void) //一發一收的通訊服務程序
- {
- unsigned int i;
- if(ucStatus==1)//處于正在通訊的過程中
- {
- switch(ucSendStep)
- {
- case 0: //通訊過程0發送一串數據
- switch(ucSendTotal)//根據當前已經發送到第幾條數據來決定發送哪些參數
- {
- case 0: //發送參數1
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x01; //代表發送參數1
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表發送2個字節的有效數據
- ucSendregBuf[6]=uiSetData1>>8;//把int類型的參數分解成兩個字節的數據
- ucSendregBuf[7]=uiSetData1;
- break;
- case 1://發送參數2
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x02; //代表發送參數2
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表發送2個字節的有效數據
- ucSendregBuf[6]=uiSetData2>>8;//把int類型的參數分解成兩個字節的數據
- ucSendregBuf[7]=uiSetData2;
- break;
- case 2://發送參數3
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x03; //代表發送參數3
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表發送2個字節的有效數據
- ucSendregBuf[6]=uiSetData3>>8;//把int類型的參數分解成兩個字節的數據
- ucSendregBuf[7]=uiSetData3;
- break;
- case 3://發送參數4
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x04; //代表發送參數4
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表發送2個字節的有效數據
- ucSendregBuf[6]=uiSetData4>>8;//把int類型的參數分解成兩個字節的數據
- ucSendregBuf[7]=uiSetData4;
- break;
- }
- ucSendregBuf[8]=0x00;
- for(i=0;i<8;i++)//最后一個字節是校驗和，是前面所有字節累加，溢出部分不用我們管，系統會有規律的自動處理
- {
- ucSendregBuf[8]=ucSendregBuf[8]+ucSendregBuf[i];
- }
- for(i=0;i<9;i++)
- {
- eusart_send(ucSendregBuf[i]);//把一串完整的數據發送給下位機
- }
- ucSendTimeOutLock=1; //原子鎖加鎖
- uiSendTimeOutCnt=0;//超時計時器計時清零
- ucSendTimeOutLock=0; //原子鎖解鎖
- ucReceiveStatus=0;//返回的數據狀態清零
- ucSendStep=1;//切換到下一個步驟，等待返回的數據
- break;
- case 1: //通訊過程1判斷返回的指令
- if(ucReceiveStatus==1)//校驗正確
- {
- ucErrorCnt=0; //累計校驗錯誤總數清零
- ucSendTotal++;//累加當前發送了多少串數據
- if(ucSendTotal>=4) //已經發送完全部4串數據，結束
- {
- ucStatus=0;//切換到結束時的待機狀態
- }
- else//還沒發送完4串數據，則繼續發送下一串新數據
- {
- ucSendStep=0;//返回上一個步驟，繼續發送新數據
- }
- }
- else if(ucReceiveStatus==2||uiSendTimeOutCnt>const_send_time_out)//校驗出錯或者超時出錯
- {
- ucErrorCnt++; //累計錯誤總數
- if(ucErrorCnt>=3)//累加重發次數3次以上，則報錯
- {
- ucStatus=2;//切換到出錯報警狀態
- }
- else//重發還沒超過3次，繼續返回重發
- {
- ucSendStep=0;//返回上一個步驟，重發一次數據
- }
- }
- break;
- }
- }
- }
- void status_service(void)//狀態顯示的應用程序
- {
- if(ucStatus!=0) //處于非待機的狀態,Led閃爍
- {
- if(uiLedCnt
- {
- led_dr=1;//前半秒亮
- if(ucStatus==2)//處于發送數據出錯的狀態，則蜂鳴器間歇鳴叫報警
- {
- ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
- ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- }
- }
- else if(uiLedCnt
- {
- led_dr=0; //前半秒滅
- }
- else
- {
- ucLedLock=1; //原子鎖加鎖
- uiLedCnt=0; //延時計時器清零，讓Led燈處于閃爍的反復循環中
- ucLedLock=0; //原子鎖解鎖
- }
- }
- else//處于待機狀態，Led一直亮
- {
- led_dr=1;
- }
- }
- void usart_service(void)//串口接收服務程序,在main函數里
- {
- unsigned int i;
- if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說明超過了一定的時間內，再也沒有新數據從串口來
- {
- ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來，不用每次都進來,除非有新接收的數據
- //下面的代碼進入數據協議解析和數據處理的階段
- uiRcMoveIndex=0; //由于是判斷數據頭，所以下標移動變量從數組的0開始向最尾端移動
- while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))
- {
- if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55)//數據頭eb 00 55的判斷
- {
- ucRcType=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //數據類型一個字節
- uiRcSize=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //數據長度兩個字節
- uiRcSize=uiRcSize<<8;
- uiRcSize=uiRcSize+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+5];
- ucRcCy=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]; //記錄最后一個字節的校驗
- ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=0;//清零最后一個字節的累加和變量
- for(i=0;i<(3+1+2+uiRcSize);i++) //計算校驗累加和
- {
- ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+i];
- }
- if(ucRcCy==ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize])//如果一串數據校驗正確，則進入以下數據指令的判斷
- {
- switch(ucRcType) //根據不同的數據類型來做不同的數據處理
- {
- case 0xf5: //返回的是正確的校驗指令
- ucReceiveStatus=1;//代表校驗正確
- break;
- case 0xfa: //返回的是錯誤的校驗指令
- ucReceiveStatus=2;//代表校驗錯誤
- break;
- }
- }
- break; //退出循環
- }
- uiRcMoveIndex++; //因為是判斷數據頭，游標向著數組最尾端的方向移動
- }
- uiRcregTotal=0;//清空緩沖的下標，方便下次重新從0下標開始接受新數據
- }
- }
- void eusart_send(unsigned char ucSendData) //發送一個字節，內部自帶每個字節之間的delay延時
- {
- ES = 0; //關串口中斷
- TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
- SBUF =ucSendData; //發送一個字節
- delay_short(400);//每個字節之間的延時，這里非常關鍵，也是最容易出錯的地方。延時的大小請根據實際項目來調整
- TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
- ES = 1; //允許串口中斷
- }
- void display_service(void) //顯示的窗口菜單服務程序
- {
- switch(ucWd)//本程序的核心變量，窗口顯示變量。類似于一級菜單的變量。代表顯示不同的窗口。
- {
- case 1: //顯示P--1窗口的數據
- if(ucWd1Update==1)//窗口1要全部更新顯示
- {
- ucWd1Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
- ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
- ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
- ucDigShow6=1; //第6位數碼管顯示1
- ucDigShow5=10;//第5位數碼管顯示無
- //先分解數據
- ucTemp4=uiSetData1/1000;
- ucTemp3=uiSetData1%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData1%100/10;
- ucTemp1=uiSetData1%10;
- //再過渡需要顯示的數據到緩沖變量里，讓過渡的時間越短越好
- if(uiSetData1<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData1<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData1<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
- }
- break;
- case 2://顯示P--2窗口的數據
- if(ucWd2Update==1)//窗口2要全部更新顯示
- {
- ucWd2Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
- ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
- ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
- ucDigShow6=2;//第6位數碼管顯示2
- ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
- ucTemp4=uiSetData2/1000; //分解數據
- ucTemp3=uiSetData2%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData2%100/10;
- ucTemp1=uiSetData2%10;
- if(uiSetData2<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData2<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData2<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
- }
- break;
- case 3://顯示P--3窗口的數據
- if(ucWd3Update==1)//窗口3要全部更新顯示
- {
- ucWd3Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
- ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
- ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
- ucDigShow6=3;//第6位數碼管顯示3
- ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
- ucTemp4=uiSetData3/1000; //分解數據
- ucTemp3=uiSetData3%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData3%100/10;
- ucTemp1=uiSetData3%10;
- if(uiSetData3<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData3<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData3<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
- }
- break;
- case 4://顯示P--4窗口的數據
- if(ucWd4Update==1)//窗口4要全部更新顯示
- {
- ucWd4Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
- ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
- ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
- ucDigShow6=4;//第6位數碼管顯示4
- ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
- ucTemp4=uiSetData4/1000; //分解數據
- ucTemp3=uiSetData4%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData4%100/10;
- ucTemp1=uiSetData4%10;
- if(uiSetData4<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData4<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
- }
- if(uiSetData4<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
- }
- break;
- }
- }
- void key_scan(void)//按鍵掃描函數 放在定時中斷里
- {
- if(key_sr1==1)//IO是高電平，說明按鍵沒有被按下，這時要及時清零一些標志位
- {
- ucKeyLock1=0; //按鍵自鎖標志清零
- uiKeyTimeCnt1=0;//按鍵去抖動延時計數器清零，此行非常巧妙，是我實戰中摸索出來的。
- }
- else if(ucKeyLock1==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt1++; //累加定時中斷次數
- if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
- {
- uiKeyTimeCnt1=0;
- ucKeyLock1=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
- ucKeySec=1; //觸發1號鍵
- }
- }
- if(key_sr2==1)//IO是高電平，說明按鍵沒有被按下，這時要及時清零一些標志位
- {
- ucKeyLock2=0; //按鍵自鎖標志清零
- uiKeyTimeCnt2=0;//按鍵去抖動延時計數器清零，此行非常巧妙，是我實戰中摸索出來的。
- }
- else if(ucKeyLock2==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt2++; //累加定時中斷次數
- if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
- {
- uiKeyTimeCnt2=0;
- ucKeyLock2=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
- ucKeySec=2; //觸發2號鍵
- }
- }
- if(key_sr3==1)//IO是高電平，說明按鍵沒有被按下，這時要及時清零一些標志位
- {
- ucKeyLock3=0; //按鍵自鎖標志清零
- uiKeyTimeCnt3=0;//按鍵去抖動延時計數器清零，此行非常巧妙，是我實戰中摸索出來的。
- }
- else if(ucKeyLock3==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt3++; //累加定時中斷次數
- if(uiKeyTimeCnt3>const_key_time3)
- {
- uiKeyTimeCnt3=0;
- ucKeyLock3=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
- ucKeySec=3; //觸發3號鍵
- }
- }
- if(key_sr4==1)//IO是高電平，說明按鍵沒有被按下，這時要及時清零一些標志位
- {
- ucKeyLock4=0; //按鍵自鎖標志清零
- uiKeyTimeCnt4=0;//按鍵去抖動延時計數器清零，此行非常巧妙，是我實戰中摸索出來的。
- }
- else if(ucKeyLock4==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt4++; //累加定時中斷次數
- if(uiKeyTimeCnt4>const_key_time4)
- {
- uiKeyTimeCnt4=0;
- ucKeyLock4=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
- ucKeySec=4; //觸發4號鍵
- }
- }
- }
- void key_service(void) //按鍵服務的應用程序
- {
- switch(ucKeySec) //按鍵服務狀態切換
- {
- case 1:// 加按鍵 對應朱兆祺學習板的S1鍵
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，設置不同的參數
- {
- case 1:
- uiSetData1++;
- if(uiSetData1>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData1=9999;
- }
- ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
- break;
- case 2:
- uiSetData2++;
- if(uiSetData2>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData2=9999;
- }
- ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
- break;
- case 3:
- uiSetData3++;
- if(uiSetData3>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData3=9999;
- }
- ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
- break;
- case 4:
- uiSetData4++;
- if(uiSetData4>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData4=9999;
- }
- ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
- ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//響應按鍵服務處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發
- break;
- case 2:// 減按鍵 對應朱兆祺學習板的S5鍵
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，設置不同的參數
- {
- case 1:
- uiSetData1--;
- if(uiSetData1>9999)
- {
- uiSetData1=0;//最小值是0
- }
- ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
- break;
- case 2:
- uiSetData2--;
- if(uiSetData2>9999)
- {
- uiSetData2=0;//最小值是0
- }
- ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
- break;
- case 3:
- uiSetData3--;
- if(uiSetData3>9999)
- {
- uiSetData3=0;//最小值是0
- }
- ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
- break;
- case 4:
- uiSetData4--;
- if(uiSetData4>9999)
- {
- uiSetData4=0;//最小值是0
- }
- ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
- ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//響應按鍵服務處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發
- break;
- case 3:// 切換窗口按鍵 對應朱兆祺學習板的S9鍵
- ucWd++;//切換窗口
- if(ucWd>4)
- {
- ucWd=1;
- }
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，在不同的窗口下，更新顯示不同的窗口
- {
- case 1:
- ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
- break;
- case 2:
- ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
- break;
- case 3:
- ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
- break;
- case 4:
- ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
- ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//響應按鍵服務處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發
- break;
- case 4:// 啟動發送數據和復位按鍵 對應朱兆祺學習板的S13鍵
- switch(ucStatus)//在不同的狀態下，進行不同的操作
- {
- case 0://處于待機狀態，則啟動發送數據
- ucErrorCnt=0; //累計錯誤總數清零
- ucSendTotal=0; //已經發送串數據總數清零
- ucSendStep=0; //發送數據的過程步驟清零,返回開始的步驟待命
- ucStatus=1; //啟動發送數據，1代表正在通訊過程
- break;
- case 1://處于正在通訊的過程
- break;
- case 2: //發送數據出錯，比如中間超時沒有接收到數據
- ucStatus=0; //切換回待機的狀態
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
- ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//響應按鍵服務處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發
- break;
- }
- }
- void display_drive(void)
- {
- //以下程序，如果加一些數組和移位的元素，還可以壓縮容量。但是鴻哥追求的不是容量，而是清晰的講解思路
- switch(ucDisplayDriveStep)
- {
- case 1://顯示第1位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
- if(ucDigDot1==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
- break;
- case 2://顯示第2位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
- if(ucDigDot2==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
- break;
- case 3://顯示第3位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
- if(ucDigDot3==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
- break;
- case 4://顯示第4位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
- if(ucDigDot4==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
- break;
- case 5://顯示第5位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
- if(ucDigDot5==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
- break;
- case 6://顯示第6位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
- if(ucDigDot6==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
- break;
- case 7://顯示第7位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
- if(ucDigDot7==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
- break;
- case 8://顯示第8位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
- if(ucDigDot8==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
- break;
- }
- ucDisplayDriveStep++;
- if(ucDisplayDriveStep>8)//掃描完8個數碼管后，重新從第一個開始掃描
- {
- ucDisplayDriveStep=1;
- }
- }
- //數碼管的74HC595驅動函數
- void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
- {
- unsigned char i;
- unsigned char ucTempData;
- dig_hc595_sh_dr=0;
- dig_hc595_st_dr=0;
- ucTempData=ucDigStatusTemp16_09;//先送高8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
- else dig_hc595_ds_dr=0;
- dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- ucTempData=ucDigStatusTemp08_01;//再先送低8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
- else dig_hc595_ds_dr=0;
- dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- dig_hc595_st_dr=0;//ST引腳把兩個寄存器的數據更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來
- delay_short(1);
- dig_hc595_st_dr=1;
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
- dig_hc595_st_dr=0;
- dig_hc595_ds_dr=0;
- }
- //LED燈的74HC595驅動函數
- void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
- {
- unsigned char i;
- unsigned char ucTempData;
- hc595_sh_dr=0;
- hc595_st_dr=0;
- ucTempData=ucLedStatusTemp16_09;//先送高8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
- else hc595_ds_dr=0;
- hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- ucTempData=ucLedStatusTemp08_01;//再先送低8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
- else hc595_ds_dr=0;
- hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- hc595_st_dr=0;//ST引腳把兩個寄存器的數據更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來
- delay_short(1);
- hc595_st_dr=1;
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
- hc595_st_dr=0;
- hc595_ds_dr=0;
- }
- void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數據中斷
- {
- if(RI==1)
- {
- RI = 0;
- ++uiRcregTotal;
- if(uiRcregTotal>const_rc_size)//超過緩沖區
- {
- uiRcregTotal=const_rc_size;
- }
- ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數據緩存到接收緩沖區里
- if(ucSendCntLock==0)//原子鎖判斷
- {
- ucSendCntLock=1; //加鎖
- uiSendCnt=0;//及時喂狗，雖然在定時中斷那邊此變量會不斷累加，但是只要串口的數據還沒發送完畢，那么它永遠也長不大,因為每個串口接收中斷它都被清零。
- ucSendCntLock=0; //解鎖
- }
- }
- else//我在其它單片機上都不用else這段代碼的，可能在51單片機上多增加" TI = 0;"穩定性會更好吧。
- {
- TI = 0;//如果不是串口接收中斷，那么必然是串口發送中斷，及時清除發送中斷的標志，否則一直發送中斷
- }
- }
- void T0_time(void) interrupt 1 //定時中斷
- {
- TF0=0;//清除中斷標志
- TR0=0; //關中斷
- /* 注釋一：
- * 此處多增加一個原子鎖，作為中斷與主函數共享數據的保護，實際上是借鑒了"紅金龍吸味"關于原子鎖的建議.
- */
- if(ucSendCntLock==0)//原子鎖判斷
- {
- ucSendCntLock=1; //加鎖
- if(uiSendCnt
- {
- uiSendCnt++; //表面上這個數據不斷累加，但是在串口中斷里，每接收一個字節它都會被清零，除非這個中間沒有串口數據過來
- ucSendLock=1; //開自鎖標志
- }
- ucSendCntLock=0; //解鎖
- }
- if(ucVoiceLock==0) //原子鎖判斷
- {
- if(uiVoiceCnt!=0)
- {
- uiVoiceCnt--; //每次進入定時中斷都自減1，直到等于零為止。才停止鳴叫
- beep_dr=0;//蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開始鳴叫。
- }
- else
- {
- ; //此處多加一個空指令，想維持跟if括號語句的數量對稱，都是兩條指令。不加也可以。
- beep_dr=1;//蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。
- }
- }
- if(ucStatus!=0) //處于非待機的狀態,Led閃爍
- {
- if(ucLedLock==0)//原子鎖判斷
- {
- uiLedCnt++; //Led閃爍計時器不斷累加
- }
- }
- if(ucStatus==1) //處于正在通訊的狀態,
- {
- if(ucSendTimeOutLock==0)//原子鎖判斷
- {
- uiSendTimeOutCnt++; //超時計時器累加
- }
- }
- key_scan(); //按鍵掃描函數
- display_drive();//數碼管字模的驅動函數
- TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- TR0=1;//開中斷
- }
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
- {
- unsigned int i;
- for(i=0;i
- {
- ; //一個分號相當于執行一條空語句
- }
- }
- void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
- {
- unsigned int i;
- unsigned int j;
- for(i=0;i
- {
- for(j=0;j<500;j++)//內嵌循環的空指令數量
- {
- ; //一個分號相當于執行一條空語句
- }
- }
- }
- void initial_myself(void)//第一區 初始化單片機
- {
- /* 注釋二：
- * 矩陣鍵盤也可以做獨立按鍵，前提是把某一根公共輸出線輸出低電平，
- * 模擬獨立按鍵的觸發地，本程序中，把key_gnd_dr輸出低電平。
- * 朱兆祺51學習板的S1就是本程序中用到的一個獨立按鍵。
- */
- key_gnd_dr=0; //模擬獨立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
- led_dr=1;//點亮獨立LED燈
- beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
- hc595_drive(0x00,0x00);//關閉所有經過另外兩個74HC595驅動的LED燈
- TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1
- TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- //配置串口
- SCON=0x50;
- TMOD=0X21;
- /* 注釋三：
- * 為了保證串口中斷接收的數據不丟失，必須設置IP = 0x10，相當于把串口中斷設置為最高優先級，
- * 這個時候，串口中斷可以打斷任何其他的中斷服務函數實現嵌套，
- */
- IP =0x10;//把串口中斷設置為最高優先級，必須的。
- TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600);//串口波特率為9600。
- TR1=1;
- }
- void initial_peripheral(void) //第二區 初始化外圍
- {
- ucDigDot8=0; //小數點全部不顯示
- ucDigDot7=0;
- ucDigDot6=0;
- ucDigDot5=0;
- ucDigDot4=0;
- ucDigDot3=0;
- ucDigDot2=0;
- ucDigDot1=0;
- EA=1; //開總中斷
- ES=1; //允許串口中斷
- ET0=1; //允許定時中斷
- TR0=1; //啟動定時中斷
- }
總結陳詞：
前面花了大量篇幅詳細地講解了串口收發數據的程序框架，從下一節開始我講解單片機掉電后數據保存的內容，欲知詳情，請聽下回分解-----利用AT24C02進行掉電后的數據保存。
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