第44節：從機的串口收發綜合程序框架

開場白：
根據上一節的預告，本來這一節內容打算講“利用AT24C02進行掉電后的數據保存”的，但是由于網友“261854681”強烈建議我講一個完整的串口收發程序實例，因此我決定再花兩節篇幅講講這方面的內容。
實際上在大部分的項目中，串口都需要“一收一應答”的握手協議，上位機作為主機，單片機作為從機，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。
這節先講從機的收發端程序實例。要教會大家三個知識點：
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：從機端的收發端程序框架。
第三個：從機的狀態指示程序框架?？梢灾甘敬龣C，通訊中，超時出錯三種狀態。

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。有兩種更改參數的方式：
第一種：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是復位按鍵，當通訊超時蜂鳴器報警時，可以按下此鍵清除報警。

第二種：通過串口來更改參數：
波特率是：9600.
通訊協議：EB 00 55GG 00 02 XX XXCY
其中第1,2,3位EB 00 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00 02就是有效數據長度。高位在左，低位在右。
其中從第7，8位XX XX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接收完4串數據，每串數據之間的間隔時間不能超過10秒鐘，否則認為通訊超時出錯引發蜂鳴器報警。如果接收到得數據校驗正確，
則返回校驗正確應答：eb 00 55 f5 00 00 35，
否則返回校驗出錯應答:：eb 00 55 fa 00 00 3a。
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，
系統處于通訊超時出錯狀態時，LED燈閃爍，并且蜂鳴器間歇鳴叫報警。


通過電腦的串口助手，依次發送以下測試數據，將會分別更改參數1，參數2，參數3，參數4。注意，每串數據之間的時間最大不能超過10秒，否則系統認為通訊超時報警。
把參數1更改為十進制的1： eb 00 55 01 00 02 00 01 44
把參數2更改為十進制的12：eb 00 55 02 00 02 00 0c 50
把參數3更改為十進制的123： eb 00 55 03 00 02 00 7b c0
把參數4更改為十進制的1234：eb 00 55 04 00 02 04 d2 1c

（3）源代碼講解如下：

1. #include "REG52.H"
3. #define const_voice_short40 //蜂鳴器短叫的持續時間
4. #define const_key_time120 //按鍵去抖動延時的時間
5. #define const_key_time220 //按鍵去抖動延時的時間
6. #define const_key_time320 //按鍵去抖動延時的時間
7. #define const_key_time420 //按鍵去抖動延時的時間
9. #define const_led_0_5s200 //大概0.5秒的時間
10. #define const_led_1s 400 //大概1秒的時間
12. #define const_send_time_out 4000//通訊超時出錯的時間 大概10秒
14. #define const_rc_size20//接收串口中斷數據的緩沖區數組大小
15. #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
17. #define const_send_size10//串口發送數據的緩沖區數組大小
19. void initial_myself(void);
20. void initial_peripheral(void);
21. void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
22. void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
23. //驅動數碼管的74HC595
24. void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
25. void display_drive(void); //顯示數碼管字模的驅動函數
26. void display_service(void); //顯示的窗口菜單服務程序
27. //驅動LED的74HC595
28. void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
30. void T0_time(void);//定時中斷函數
31. void usart_receive(void); //串口接收中斷函數
32. void usart_service(void);//串口服務程序,在main函數里
33. 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
35. void key_service(void); //按鍵服務的應用程序
36. void key_scan(void);//按鍵掃描函數 放在定時中斷里
38. void status_service(void);//狀態顯示的應用程序
41. sbit key_sr1=P0^0; //對應朱兆祺學習板的S1鍵
42. sbit key_sr2=P0^1; //對應朱兆祺學習板的S5鍵
43. sbit key_sr3=P0^2; //對應朱兆祺學習板的S9鍵
44. sbit key_sr4=P0^3; //對應朱兆祺學習板的S13鍵
45. 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
46. sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅動IO口
47. 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
49. sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //數碼管的74HC595程序
50. sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;
51. sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;
52. sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED燈的74HC595程序
53. sbit hc595_st_dr=P2^4;
54. sbit hc595_ds_dr=P2^5;
56. unsigned char ucSendregBuf[const_send_size]; //發送的緩沖區數組
58. unsigned intuiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串數據的計時器
59. 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
60. unsigned intuiRcregTotal=0;//代表當前緩沖區已經接收了多少個數據
61. unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數據的緩沖區數組
62. unsigned intuiRcMoveIndex=0;//用來解析數據協議的中間變量
64. unsigned charucSendCntLock=0; //串口計時器的原子鎖
65. unsigned char ucRcType=0;//數據類型
66. unsigned intuiRcSize=0;//數據長度
67. unsigned char ucRcCy=0;//校驗累加和
69. unsigned intuiLedCnt=0;//控制Led閃爍的延時計時器
70. unsigned intuiSendTimeOutCnt=0; //用來識別接收數據超時的計時器
71. unsigned char ucSendTimeOutLock=0; //原子鎖
74. 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
76. unsigned char ucKeySec=0; //被觸發的按鍵編號
78. unsigned intuiKeyTimeCnt1=0; //按鍵去抖動延時計數器
79. unsigned char ucKeyLock1=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
80. unsigned intuiKeyTimeCnt2=0; //按鍵去抖動延時計數器
81. unsigned char ucKeyLock2=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
82. unsigned intuiKeyTimeCnt3=0; //按鍵去抖動延時計數器
83. unsigned char ucKeyLock3=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
84. unsigned intuiKeyTimeCnt4=0; //按鍵去抖動延時計數器
85. unsigned char ucKeyLock4=0; //按鍵觸發后自鎖的變量標志
88. unsigned intuiVoiceCnt=0;//蜂鳴器鳴叫的持續時間計數器
89. unsigned charucVoiceLock=0;//蜂鳴器鳴叫的原子鎖
91. unsigned char ucDigShow8;//第8位數碼管要顯示的內容
92. unsigned char ucDigShow7;//第7位數碼管要顯示的內容
93. unsigned char ucDigShow6;//第6位數碼管要顯示的內容
94. unsigned char ucDigShow5;//第5位數碼管要顯示的內容
95. unsigned char ucDigShow4;//第4位數碼管要顯示的內容
96. unsigned char ucDigShow3;//第3位數碼管要顯示的內容
97. unsigned char ucDigShow2;//第2位數碼管要顯示的內容
98. unsigned char ucDigShow1;//第1位數碼管要顯示的內容
100. unsigned char ucDigDot8;//數碼管8的小數點是否顯示的標志
101. unsigned char ucDigDot7;//數碼管7的小數點是否顯示的標志
102. unsigned char ucDigDot6;//數碼管6的小數點是否顯示的標志
103. unsigned char ucDigDot5;//數碼管5的小數點是否顯示的標志
104. unsigned char ucDigDot4;//數碼管4的小數點是否顯示的標志
105. unsigned char ucDigDot3;//數碼管3的小數點是否顯示的標志
106. unsigned char ucDigDot2;//數碼管2的小數點是否顯示的標志
107. unsigned char ucDigDot1;//數碼管1的小數點是否顯示的標志
108. unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時中間變量
109. unsigned char ucDisplayDriveStep=1;//動態掃描數碼管的步驟變量
111. unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示標志
112. unsigned char ucWd2Update=0; //窗口2更新顯示標志
113. unsigned char ucWd3Update=0; //窗口3更新顯示標志
114. unsigned char ucWd4Update=0; //窗口4更新顯示標志
115. 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。
116. unsigned intuiSetData1=0;//本程序中需要被設置的參數1
117. unsigned intuiSetData2=0;//本程序中需要被設置的參數2
118. unsigned intuiSetData3=0;//本程序中需要被設置的參數3
119. unsigned intuiSetData4=0;//本程序中需要被設置的參數4
121. unsigned char ucTemp1=0;//中間過渡變量
122. unsigned char ucTemp2=0;//中間過渡變量
123. unsigned char ucTemp3=0;//中間過渡變量
124. unsigned char ucTemp4=0;//中間過渡變量
126. //根據原理圖得出的共陰數碼管字模表
127. code unsigned char dig_table[]=
128. {
129. 0x3f,//0 序號0
130. 0x06,//1 序號1
131. 0x5b,//2 序號2
132. 0x4f,//3 序號3
133. 0x66,//4 序號4
134. 0x6d,//5 序號5
135. 0x7d,//6 序號6
136. 0x07,//7 序號7
137. 0x7f,//8 序號8
138. 0x6f,//9 序號9
139. 0x00,//無 序號10
140. 0x40,//- 序號11
141. 0x73,//P 序號12
142. };
143. void main()
144. {
145. initial_myself();
146. delay_long(100);
147. initial_peripheral();
148. while(1)
149. {
150. key_service(); //按鍵服務的應用程序
151. usart_service();//串口服務程序
152. display_service(); //顯示的窗口菜單服務程序
153. status_service();//狀態顯示的應用程序
154. }
155. }
157. void status_service(void)//狀態顯示的應用程序
158. {
159. if(ucStatus!=0) //處于非待機的狀態,Led閃爍
160. {
161. if(uiLedCnt
162. {
163. led_dr=1;//前半秒亮
165. if(ucStatus==2)//處于發送數據出錯的狀態，則蜂鳴器間歇鳴叫報警
166. {
167. ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
168. uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
169. ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
170. }
171. }
172. else if(uiLedCnt
173. {
174. led_dr=0; //前半秒滅
175. }
176. else
177. {
178. uiLedCnt=0; //延時計時器清零，讓Led燈處于閃爍的反復循環中
179. }
181. }
182. else//處于待機狀態，Led一直亮
183. {
184. led_dr=1;
186. }
190. }
194. void usart_service(void)//串口服務程序,在main函數里
195. {
197. unsigned int i;
199. 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
200. {
202. 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
203. //下面的代碼進入數據協議解析和數據處理的階段
205. 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
207. while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))
208. {
210. if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55)//數據頭eb 00 55的判斷
211. {
213. ucRcType=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //數據類型一個字節
214. uiRcSize=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //數據長度兩個字節
215. uiRcSize=uiRcSize<<8;
216. uiRcSize=uiRcSize+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+5];
218. ucRcCy=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]; //記錄最后一個字節的校驗
219. ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=0;//清零最后一個字節的累加和變量
221. for(i=0;i<(3+1+2+uiRcSize);i++) //計算校驗累加和
222. {
223. ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+i];
224. }
227. if(ucRcCy==ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize])//如果校驗正確，則進入以下數據處理
228. {
229. switch(ucRcType) //根據不同的數據類型來做不同的數據處理
230. {
231. case 0x01: //設置參數1
233. ucStatus=1; //從設置參數1開始，表示當前處于正在發送數據的狀態
235. uiSetData1=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6];//把兩個字節合并成一個int類型的數據
236. uiSetData1=uiSetData1<<8;
237. uiSetData1=uiSetData1+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+7];
238. ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示
239. break;
241. case 0x02: //設置參數2
243. uiSetData2=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6];//把兩個字節合并成一個int類型的數據
244. uiSetData2=uiSetData2<<8;
245. uiSetData2=uiSetData2+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+7];
246. ucWd2Update=1; //窗口2更新顯示
247. break;
249. case 0x03: //設置參數3
251. uiSetData3=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6];//把兩個字節合并成一個int類型的數據
252. uiSetData3=uiSetData3<<8;
253. uiSetData3=uiSetData3+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+7];
254. ucWd3Update=1; //窗口3更新顯示
255. break;
257. case 0x04: //設置參數4
259. ucStatus=0; //從設置參數4結束發送數據的狀態，表示發送數據的過程成功，切換回待機狀態
261. uiSetData4=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6];//把兩個字節合并成一個int類型的數據
262. uiSetData4=uiSetData4<<8;
263. uiSetData4=uiSetData4+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+7];
264. ucWd4Update=1; //窗口4更新顯示
265. break;
268. }
271. ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
272. ucSendregBuf[1]=0x00;
273. ucSendregBuf[2]=0x55;
274. ucSendregBuf[3]=0xf5;//代表校驗正確
275. ucSendregBuf[4]=0x00;
276. ucSendregBuf[5]=0x00;
277. ucSendregBuf[6]=0x35;
279. for(i=0;i<7;i++)//返回校驗正確的應答指令
280. {
281. eusart_send(ucSendregBuf[i]);//發送一串數據給上位機
282. }
284. }
285. else
286. {
287. ucSendTimeOutLock=1; //原子鎖加鎖
288. uiSendTimeOutCnt=0;//超時計時器計時清零
289. ucSendTimeOutLock=0; //原子鎖解鎖
291. ucSendregBuf[0]=0xeb; //把準備發送的數據放入發送緩沖區
292. ucSendregBuf[1]=0x00;
293. ucSendregBuf[2]=0x55;
294. ucSendregBuf[3]=0xfa; //代表校驗錯誤
295. ucSendregBuf[4]=0x00;
296. ucSendregBuf[5]=0x00;
297. ucSendregBuf[6]=0x3a;
299. for(i=0;i<7;i++)//返回校驗錯誤的應答指令
300. {
301. eusart_send(ucSendregBuf[i]);//發送一串數據給上位機
302. }
304. }
306. ucSendTimeOutLock=1; //原子鎖加鎖
307. uiSendTimeOutCnt=0;//超時計時器計時清零
308. ucSendTimeOutLock=0; //原子鎖解鎖
310. break; //退出循環
311. }
312. uiRcMoveIndex++; //因為是判斷數據頭，游標向著數組最尾端的方向移動
313. }
315. 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
317. }
319. }
322. 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
323. {
325. ES = 0; //關串口中斷
326. TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
327. SBUF =ucSendData; //發送一個字節
329. 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
331. TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
332. ES = 1; //允許串口中斷
334. }
337. void display_service(void) //顯示的窗口菜單服務程序
338. {
340. 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。
341. {
342. case 1: //顯示P--1窗口的數據
343. if(ucWd1Update==1)//窗口1要全部更新顯示
344. {
345. ucWd1Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
346. ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
347. ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
348. ucDigShow6=1; //第6位數碼管顯示1
349. ucDigShow5=10;//第5位數碼管顯示無
351. //先分解數據
352. ucTemp4=uiSetData1/1000;
353. ucTemp3=uiSetData1%1000/100;
354. ucTemp2=uiSetData1%100/10;
355. ucTemp1=uiSetData1%10;
357. //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
359. if(uiSetData1<1000)
360. {
361. ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
362. }
363. else
364. {
365. ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
366. }
367. if(uiSetData1<100)
368. {
369. ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
370. }
371. else
372. {
373. ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
374. }
375. if(uiSetData1<10)
376. {
377. ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
378. }
379. else
380. {
381. ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
382. }
383. ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
384. }
385. break;
386. case 2://顯示P--2窗口的數據
387. if(ucWd2Update==1)//窗口2要全部更新顯示
388. {
389. ucWd2Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
390. ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
391. ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
392. ucDigShow6=2;//第6位數碼管顯示2
393. ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
394. ucTemp4=uiSetData2/1000; //分解數據
395. ucTemp3=uiSetData2%1000/100;
396. ucTemp2=uiSetData2%100/10;
397. ucTemp1=uiSetData2%10;
399. if(uiSetData2<1000)
400. {
401. ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
402. }
403. else
404. {
405. ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
406. }
407. if(uiSetData2<100)
408. {
409. ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
410. }
411. else
412. {
413. ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
414. }
415. if(uiSetData2<10)
416. {
417. ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
418. }
419. else
420. {
421. ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
422. }
423. ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
424. }
425. break;
426. case 3://顯示P--3窗口的數據
427. if(ucWd3Update==1)//窗口3要全部更新顯示
428. {
429. ucWd3Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
430. ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
431. ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
432. ucDigShow6=3;//第6位數碼管顯示3
433. ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
434. ucTemp4=uiSetData3/1000; //分解數據
435. ucTemp3=uiSetData3%1000/100;
436. ucTemp2=uiSetData3%100/10;
437. ucTemp1=uiSetData3%10;
438. if(uiSetData3<1000)
439. {
440. ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
441. }
442. else
443. {
444. ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
445. }
446. if(uiSetData3<100)
447. {
448. ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
449. }
450. else
451. {
452. ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
453. }
454. if(uiSetData3<10)
455. {
456. ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
457. }
458. else
459. {
460. ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
461. }
462. ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
463. }
464. break;
465. case 4://顯示P--4窗口的數據
466. if(ucWd4Update==1)//窗口4要全部更新顯示
467. {
468. ucWd4Update=0;//及時清零標志，避免一直進來掃描
469. ucDigShow8=12;//第8位數碼管顯示P
470. ucDigShow7=11;//第7位數碼管顯示-
471. ucDigShow6=4;//第6位數碼管顯示4
472. ucDigShow5=10; //第5位數碼管顯示無
473. ucTemp4=uiSetData4/1000; //分解數據
474. ucTemp3=uiSetData4%1000/100;
475. ucTemp2=uiSetData4%100/10;
476. ucTemp1=uiSetData4%10;
478. if(uiSetData4<1000)
479. {
480. ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位顯示無
481. }
482. else
483. {
484. ucDigShow4=ucTemp4;//第4位數碼管要顯示的內容
485. }
486. if(uiSetData4<100)
487. {
488. ucDigShow3=10;//如果小于100，百位顯示無
489. }
490. else
491. {
492. ucDigShow3=ucTemp3;//第3位數碼管要顯示的內容
493. }
494. if(uiSetData4<10)
495. {
496. ucDigShow2=10;//如果小于10，十位顯示無
497. }
498. else
499. {
500. ucDigShow2=ucTemp2;//第2位數碼管要顯示的內容
501. }
502. ucDigShow1=ucTemp1;//第1位數碼管要顯示的內容
503. }
504. break;
505. }
508. }
510. void key_scan(void)//按鍵掃描函數 放在定時中斷里
511. {
512. 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
513. {
514. ucKeyLock1=0; //按鍵自鎖標志清零
515. 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。
516. }
517. else if(ucKeyLock1==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
518. {
519. uiKeyTimeCnt1++; //累加定時中斷次數
520. if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
521. {
522. uiKeyTimeCnt1=0;
523. ucKeyLock1=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
524. ucKeySec=1; //觸發1號鍵
525. }
526. }
528. 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
529. {
530. ucKeyLock2=0; //按鍵自鎖標志清零
531. 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。
532. }
533. else if(ucKeyLock2==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
534. {
535. uiKeyTimeCnt2++; //累加定時中斷次數
536. if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
537. {
538. uiKeyTimeCnt2=0;
539. ucKeyLock2=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
540. ucKeySec=2; //觸發2號鍵
541. }
542. }
544. 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
545. {
546. ucKeyLock3=0; //按鍵自鎖標志清零
547. 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。
548. }
549. else if(ucKeyLock3==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
550. {
551. uiKeyTimeCnt3++; //累加定時中斷次數
552. if(uiKeyTimeCnt3>const_key_time3)
553. {
554. uiKeyTimeCnt3=0;
555. ucKeyLock3=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
556. ucKeySec=3; //觸發3號鍵
557. }
558. }
560. 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
561. {
562. ucKeyLock4=0; //按鍵自鎖標志清零
563. 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。
564. }
565. else if(ucKeyLock4==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
566. {
567. uiKeyTimeCnt4++; //累加定時中斷次數
568. if(uiKeyTimeCnt4>const_key_time4)
569. {
570. uiKeyTimeCnt4=0;
571. ucKeyLock4=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發
572. ucKeySec=4; //觸發4號鍵
573. }
574. }
575. }
577. void key_service(void) //按鍵服務的應用程序
578. {
580. switch(ucKeySec) //按鍵服務狀態切換
581. {
582. case 1:// 加按鍵 對應朱兆祺學習板的S1鍵
583. switch(ucWd)//在不同的窗口下，設置不同的參數
584. {
585. case 1:
586. uiSetData1++;
587. if(uiSetData1>9999) //最大值是9999
588. {
589. uiSetData1=9999;
590. }
591. ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
592. break;
593. case 2:
594. uiSetData2++;
595. if(uiSetData2>9999) //最大值是9999
596. {
597. uiSetData2=9999;
598. }
599. ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
600. break;
601. case 3:
602. uiSetData3++;
603. if(uiSetData3>9999) //最大值是9999
604. {
605. uiSetData3=9999;
606. }
607. ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
608. break;
609. case 4:
610. uiSetData4++;
611. if(uiSetData4>9999) //最大值是9999
612. {
613. uiSetData4=9999;
614. }
615. ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
616. break;
617. }
619. ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
620. uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
621. ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
623. 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
624. break;
626. case 2:// 減按鍵 對應朱兆祺學習板的S5鍵
627. switch(ucWd)//在不同的窗口下，設置不同的參數
628. {
629. case 1:
630. uiSetData1--;
632. if(uiSetData1>9999)
633. {
634. uiSetData1=0;//最小值是0
635. }
636. ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
637. break;
638. case 2:
639. uiSetData2--;
640. if(uiSetData2>9999)
641. {
642. uiSetData2=0;//最小值是0
643. }
644. ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
645. break;
646. case 3:
647. uiSetData3--;
648. if(uiSetData3>9999)
649. {
650. uiSetData3=0;//最小值是0
651. }
652. ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
653. break;
654. case 4:
655. uiSetData4--;
656. if(uiSetData4>9999)
657. {
658. uiSetData4=0;//最小值是0
659. }
660. ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
661. break;
662. }
664. ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
665. uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
666. ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
668. 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
669. break;
671. case 3:// 切換窗口按鍵 對應朱兆祺學習板的S9鍵
672. ucWd++;//切換窗口
673. if(ucWd>4)
674. {
675. ucWd=1;
676. }
677. 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
678. {
679. case 1:
680. ucWd1Update=1;//窗口1更新顯示
681. break;
682. case 2:
683. ucWd2Update=1;//窗口2更新顯示
684. break;
685. case 3:
686. ucWd3Update=1;//窗口3更新顯示
687. break;
688. case 4:
689. ucWd4Update=1;//窗口4更新顯示
690. break;
691. }
692. ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
693. uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
694. ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
696. 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
697. break;
699. case 4:// 復位按鍵 對應朱兆祺學習板的S13鍵
700. switch(ucStatus)//在不同的狀態下，進行不同的操作
701. {
702. case 0://處于待機狀態
703. break;
705. case 1://處于正在通訊的過程
706. break;
708. case 2: //發送數據出錯，比如中間超時沒有接收到數據
709. ucStatus=0; //切換回待機的狀態
710. break;
711. }
712. ucVoiceLock=1;//原子鎖加鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
713. uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發，滴一聲就停。
714. ucVoiceLock=0;//原子鎖解鎖，保護主函數與中斷函數的共享變量uiVoiceCnt
716. 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
718. break;
720. }
721. }
723. void display_drive(void)
724. {
725. //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
726. switch(ucDisplayDriveStep)
727. {
728. case 1://顯示第1位
729. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
730. if(ucDigDot1==1)
731. {
732. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
733. }
734. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
735. break;
736. case 2://顯示第2位
737. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
738. if(ucDigDot2==1)
739. {
740. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
741. }
742. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
743. break;
744. case 3://顯示第3位
745. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
746. if(ucDigDot3==1)
747. {
748. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
749. }
750. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
751. break;
752. case 4://顯示第4位
753. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
754. if(ucDigDot4==1)
755. {
756. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
757. }
758. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
759. break;
760. case 5://顯示第5位
761. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
762. if(ucDigDot5==1)
763. {
764. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
765. }
766. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
767. break;
768. case 6://顯示第6位
769. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
770. if(ucDigDot6==1)
771. {
772. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
773. }
774. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
775. break;
776. case 7://顯示第7位
777. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
778. if(ucDigDot7==1)
779. {
780. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
781. }
782. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
783. break;
784. case 8://顯示第8位
785. ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
786. if(ucDigDot8==1)
787. {
788. ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//顯示小數點
789. }
790. dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
791. break;
792. }
793. ucDisplayDriveStep++;
794. if(ucDisplayDriveStep>8)//掃描完8個數碼管后，重新從第一個開始掃描
795. {
796. ucDisplayDriveStep=1;
797. }
799. }
801. //數碼管的74HC595驅動函數
802. void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
803. {
804. unsigned char i;
805. unsigned char ucTempData;
806. dig_hc595_sh_dr=0;
807. dig_hc595_st_dr=0;
808. ucTempData=ucDigStatusTemp16_09;//先送高8位
809. for(i=0;i<8;i++)
810. {
811. if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
812. else dig_hc595_ds_dr=0;
813. dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
814. delay_short(1);
815. dig_hc595_sh_dr=1;
816. delay_short(1);
817. ucTempData=ucTempData<<1;
818. }
819. ucTempData=ucDigStatusTemp08_01;//再先送低8位
820. for(i=0;i<8;i++)
821. {
822. if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
823. else dig_hc595_ds_dr=0;
824. dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
825. delay_short(1);
826. dig_hc595_sh_dr=1;
827. delay_short(1);
828. ucTempData=ucTempData<<1;
829. }
830. 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
831. delay_short(1);
832. dig_hc595_st_dr=1;
833. delay_short(1);
834. dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
835. dig_hc595_st_dr=0;
836. dig_hc595_ds_dr=0;
837. }
839. //LED燈的74HC595驅動函數
840. void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
841. {
842. unsigned char i;
843. unsigned char ucTempData;
844. hc595_sh_dr=0;
845. hc595_st_dr=0;
846. ucTempData=ucLedStatusTemp16_09;//先送高8位
847. for(i=0;i<8;i++)
848. {
849. if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
850. else hc595_ds_dr=0;
851. hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
852. delay_short(1);
853. hc595_sh_dr=1;
854. delay_short(1);
855. ucTempData=ucTempData<<1;
856. }
857. ucTempData=ucLedStatusTemp08_01;//再先送低8位
858. for(i=0;i<8;i++)
859. {
860. if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
861. else hc595_ds_dr=0;
862. hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
863. delay_short(1);
864. hc595_sh_dr=1;
865. delay_short(1);
866. ucTempData=ucTempData<<1;
867. }
868. 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
869. delay_short(1);
870. hc595_st_dr=1;
871. delay_short(1);
872. hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
873. hc595_st_dr=0;
874. hc595_ds_dr=0;
875. }
878. void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數據中斷
879. {
881. if(RI==1)
882. {
883. RI = 0;
885. ++uiRcregTotal;
886. if(uiRcregTotal>const_rc_size)//超過緩沖區
887. {
888. uiRcregTotal=const_rc_size;
889. }
890. ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數據緩存到接收緩沖區里
892. if(ucSendCntLock==0)//原子鎖判斷
893. {
894. ucSendCntLock=1; //加鎖
895. 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。
896. ucSendCntLock=0; //解鎖
897. }
899. }
900. 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。
901. {
902. 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
903. }
905. }
907. void T0_time(void) interrupt 1 //定時中斷
908. {
909. TF0=0;//清除中斷標志
910. TR0=0; //關中斷
913. /* 注釋一：
914. * 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.
915. */
916. if(ucSendCntLock==0)//原子鎖判斷
917. {
918. ucSendCntLock=1; //加鎖
919. if(uiSendCnt
920. {
921. 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
922. ucSendLock=1; //開自鎖標志
923. }
924. ucSendCntLock=0; //解鎖
925. }
927. if(ucVoiceLock==0) //原子鎖判斷
928. {
929. if(uiVoiceCnt!=0)
930. {
932. 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
933. beep_dr=0;//蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開始鳴叫。
935. }
936. else
937. {
939. ; //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。
940. beep_dr=1;//蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。
942. }
943. }
945. if(ucStatus!=0) //處于非待機的狀態,Led閃爍
946. {
947. uiLedCnt++; //Led閃爍計時器不斷累加
948. }
950. if(ucStatus==1) //處于正在通訊的狀態,
951. {
952. if(ucSendTimeOutLock==0)//原子鎖判斷
953. {
954. uiSendTimeOutCnt++; //超時計時器累加
955. if(uiSendTimeOutCnt>const_send_time_out)//超時出錯
956. {
957. uiSendTimeOutCnt=0;
958. ucStatus=2;//切換到出錯報警狀態
959. }
960. }
961. }
965. key_scan(); //按鍵掃描函數
966. display_drive();//數碼管字模的驅動函數
968. TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
969. TL0=0x0b;
970. TR0=1;//開中斷
971. }
973. void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
974. {
975. unsigned int i;
976. for(i=0;i
977. {
978. ; //一個分號相當于執行一條空語句
979. }
980. }
982. void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
983. {
984. unsigned int i;
985. unsigned int j;
986. for(i=0;i
987. {
988. for(j=0;j<500;j++)//內嵌循環的空指令數量
989. {
990. ; //一個分號相當于執行一條空語句
991. }
992. }
993. }
995. void initial_myself(void)//第一區 初始化單片機
996. {
997. /* 注釋二：
998. * 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，
999. * 模擬獨立按鍵的觸發地，本程序中，把key_gnd_dr輸出低電平。
1000. * 朱兆祺51學習板的S1就是本程序中用到的一個獨立按鍵。
1001. */
1002. key_gnd_dr=0; //模擬獨立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
1003. led_dr=1;//點亮獨立LED燈
1004. beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
1005. hc595_drive(0x00,0x00);//關閉所有經過另外兩個74HC595驅動的LED燈
1006. TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1
1007. TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
1008. TL0=0x0b;
1010. //配置串口
1011. SCON=0x50;
1012. TMOD=0X21;
1014. /* 注釋三：
1015. * 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，
1016. * 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，
1017. */
1018. IP =0x10;//把串口中斷設置為最高優先級，必須的。
1020. TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600);//串口波特率為9600。
1021. TR1=1;
1022. }
1023. void initial_peripheral(void) //第二區 初始化外圍
1024. {
1026. ucDigDot8=0; //小數點全部不顯示
1027. ucDigDot7=0;
1028. ucDigDot6=0;
1029. ucDigDot5=0;
1030. ucDigDot4=0;
1031. ucDigDot3=0;
1032. ucDigDot2=0;
1033. ucDigDot1=0;
1035. EA=1; //開總中斷
1036. ES=1; //允許串口中斷
1037. ET0=1; //允許定時中斷
1038. TR0=1; //啟動定時中斷
1039. }

總結陳詞：
這節詳細講了從機收發端的程序框架，而主機端的程序則用電腦的串口助手來模擬。實際上，主機端的程序也有很多內容，它包括依次發送每一串數據，根據返回的應答來決定是否需要重發數據，重發三次如果沒反應則進行報錯，以及超時沒接收到數據等等內容。主機收發端的程序框架是什么樣的？欲知詳情，請聽下回分解-----主機的串口收發綜合程序框架