第十章習(xí)題練習(xí)與積累

ID:1 · 發(fā)表于 2013-9-28 01:49

本章內(nèi)容主要通過一些相關(guān)例程，來提高大家的編程技巧，并且?guī)椭蠹疫M行一些算法上的積累。同學(xué)們在做這部分內(nèi)容的時候，還是那句話，一定要能夠達到不看教程，獨立把程序做出來的效果，那樣才能基本上掌握相關(guān)知識點和內(nèi)容。

10.1 數(shù)字秒表實驗10.1.1 不同數(shù)據(jù)間的類型轉(zhuǎn)換

在C語言中，不同數(shù)據(jù)類型之間是可以混合運算的。當表達式中的數(shù)據(jù)類型不一致時，首先轉(zhuǎn)換為同一種類型，然后再進行計算。C語言有兩種方法實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換，一是自動類型轉(zhuǎn)換，另外一種是強制類型轉(zhuǎn)換。這塊內(nèi)容是比較繁雜的，因此我們根據(jù)我們常用的編程應(yīng)用來講部分相關(guān)內(nèi)容。

當不同數(shù)據(jù)類型之間混合運算的時候，不同類型的數(shù)據(jù)首先會轉(zhuǎn)換為同一類型，轉(zhuǎn)換的主要原則是：短字節(jié)的數(shù)據(jù)向長字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

比如：unsigned char a ; unsigned int b; unsigned int c; c = a *b;

在運算的過程中，程序會自動全部按照unsigned int型來計算。比如a=10，b=200，c的結(jié)果就是2000。那當a=100，b=700，那c是70000嗎？新手最容易犯這種錯誤，大家要注意每個變量的數(shù)據(jù)類型，c的數(shù)據(jù)類型是unsigned int型，取值范圍是0~65535，70000超過65535溢出了，所以最終c的結(jié)果是(70000 - 65536) = 4464。

那要想讓c正常獲得70000這個結(jié)果，需要把c定義成一個unsigned long型。我們?nèi)绻麑懗桑?/font>unsigned char a=100; unsigned int b=700; unsigned long c=0; c = a *b;如果有做過實驗的同學(xué)，會發(fā)現(xiàn)這個c的結(jié)果還是4464，這個是個什么情況呢？

大家注意，C語言不同類型運算的時候數(shù)值會轉(zhuǎn)換同一類型運算，但是每一步運算都會進行識別判斷，不會進行一個總的分析判斷。比如我們這個程序，a和b相乘的時候，是按照unsigned int類型運算的，運算的結(jié)果也是unsigned int類型的4464，只是最終把unsigned int類型4464賦值給了一個unsigned long型的變量而已。我們在運算的時候如何避免這類問題的產(chǎn)生呢？可以采用強制類型轉(zhuǎn)換的方法。

在一個變量前邊加上一個變量類型，并且這個變量類型用小括號括起來，表示把這個變量強制轉(zhuǎn)換成括號里的變量類型。如 c = (unsigned long)a * b;由于強制類型轉(zhuǎn)換運算優(yōu)先級高于*，所以這個地方的運算是先把a轉(zhuǎn)換成一個unsigned long型的變量，而后與b相乘，根據(jù)C語言的規(guī)則b會自動轉(zhuǎn)換成一個unsigned long型的變量，而后運算完畢結(jié)果也是一個unsigned long型的，最終賦值給了c。

當不同類型變量相互賦值時，短字節(jié)的數(shù)據(jù)向長字節(jié)的變量賦值時，值不變，比如unsigned char a=100; unsigned int b=700; b = a;那么最終b的值就是100了。但是如果我們的程序是unsigned char a=100; unsigned int b=700; a=b;那么a的值僅僅是取了b的低8位，我們首先要把700變成一個16位的二進制數(shù)據(jù)，然后取它的低8位出來，也就是188，這就是長字節(jié)給短字節(jié)賦值的結(jié)果。

在51單片機里邊，有一種特殊情況，就是bit類型的變量，這個bit類型的強制類型轉(zhuǎn)換，是不符合上邊講的這個原則的，比如bit a = 0; unsigned char b; a = (bit)b;這個地方要特別注意，使用bit做強制類型轉(zhuǎn)換，不是取b的最低位，而是他會判斷b這個變量是0還是非0的值，如果b是0，那么a的結(jié)果就是0，如果b是任意非0的其他數(shù)字，那么a的結(jié)果都是1。

1.1.2 定時時間精準性調(diào)整

我們的6.5.2章節(jié)有一個數(shù)碼管秒表顯示程序，那個程序是1秒數(shù)碼管加1，但是細心的同學(xué)做了實驗后，經(jīng)過長時間運行會發(fā)現(xiàn)，和我們的實際的時間有了較大誤差了，那如何去調(diào)整這種誤差呢？要解決問題，先找到問題是什么原因造成的。

先補充介紹一下我們我們前邊講的中斷的內(nèi)容。其實單片機做的很智能的，當我們在看電視的時候，突然發(fā)生了水開的中斷，我們必須去提水的時候，第一，我們從電視跟前跑到廚房需要一定的時間，第二，因為我們看的電視是智能數(shù)字電視，因此在去提水之前我們可以使用遙控器將我們的電視進行暫停操作，方便回來后繼續(xù)從剛才的劇情往下進行。那暫停電視，跑到廚房提水，這一點點時間是很短的，在實際生活中可以忽略不計，但是在單片機秒表系統(tǒng)，誤差會累計的，每1秒鐘都差了幾個微妙，時間一久，造成的累計誤差就不可小覷了。

單片機系統(tǒng)里，硬件進入中斷需要一定的時間，大概是幾個機器周期，還有要進行原始數(shù)據(jù)保護，就是把進中斷之前程序運行的一些變量先保存起來，這個專業(yè)詞匯叫做中斷壓棧，進入中斷后，重新給定時器TH和TL賦值，也需要幾個機器周期，這樣下來就會消耗一定的時間，我們得把這些時間補償回來。

方法一，使用軟件debug進行補償。

我們前邊教程講過使用debug來觀察程序運行時間，那我們可以把我們2次進入中斷的時間間隔觀察出來，看看和我們實際定時的時間相差了幾個機器周期，然后在進行定時器初值賦值的時候，進行一個調(diào)整。我們用的是11.0592M的晶振，發(fā)現(xiàn)差了幾個機器周期，就把定時器初值加上幾個機器周期，這樣相當于進行了一個補償。

方法二，使用累計誤差計算出來。

有的時候，除了程序本身存在的誤差外，硬件精度也可能會影響到時鐘的精度，比如晶振，會隨著溫度變化出現(xiàn)溫漂現(xiàn)象，就是精度和標稱值要差一點。那么我們還可以采取累計誤差的方法來提高精度。比如我們可以讓時鐘運行半個小時或者一個小時，看看最終時間差了幾秒，然后算算一共進了多少次定時器中斷，然后把這差的幾秒平均分配到每次的定時器中斷中，就可以實現(xiàn)時鐘的調(diào)整。

大家要明白，這個世界上本就沒有絕對的精度，我們只能提高精度，但是不可能消除誤差的，如果在這個基礎(chǔ)上還感覺精度不夠的話，不要著急，后邊我們會專門講時鐘芯片的，通常時鐘芯片計時的精度比單片機的精度要高一些。

10.1.3 使用字節(jié)操作修改位的技巧

這里介紹個編程小技巧，在我們編程序的時候，有的情況下，想要操作一個字節(jié)中的某一位或者幾位的時候，但是又不想改變其他位原有的值，該如何操作呢？

比如我們學(xué)定時器的時候遇到一個寄存器TCON，這個寄存器是可以進行位操作的，比如我們可以直接寫TR0 =1;TR0是TCON的一個位，因為這個寄存器是允許位操作，這樣寫是沒有任何問題的。還有一個寄存器TMOD，這個寄存器是不支持位操作的，那如果我們要使用T0的模式1，我們希望達到的效果是TMOD的低4位是0001，如果我們直接寫成TMOD = 0x01的話，實際上已經(jīng)同時操作到了高4位，即屬于T1的部分，設(shè)置成了0000，如果T1定時器沒有用到的話，那我們隨便怎么樣都行，但是如果程序中既用到了T0，又用到了T1，那我們設(shè)置T0的同時已經(jīng)干擾到了T1的模式配置，這我們不希望看到的結(jié)果。

在這種情況下，就可以用我們前邊學(xué)過的"&"和"|"運算了。對于二進制位操作來說，不管該位原來的值是0還是1，它跟"0"進行"&&"運算，得到的結(jié)果都是0，而跟"1"進行"&&"運算，將保持原來的值不變；不管該位原來的值是0還是1，它跟"1"進行"||"運算，得到的結(jié)果都是1，而跟"0"進行"||"運算，將保持原來的值不變。

利用上述這個規(guī)律，我們就可以著手解決剛才的問題了。如果我們現(xiàn)在要設(shè)置TMOD的定時器0工作在模式1下，又不干擾定時器1的配置，我們可以進行這樣的操作：TMOD = TMOD & 0xF0; TMOD = TMOD | 0x01;第一步與0xF0后，TMOD的高4位不變，低4位清零，變成了xxxx0000；然后再進行第二步和0x01進行或運算，那高7位均不變，最低位變成1了，這樣就完成了只將低4位的值修改位0001，而高4位保持原不變的任務(wù)，即只設(shè)置了T0而不影響T1。熟練掌握并靈活運用這個方法，會給你以后的編程帶來便利。

另外，在C語言中，a &= b;等價于a = a&b;同理，a |= b;等價于a = a|b;那么前邊那一段代碼就可以寫成TMOD &= 0xF0;TMOD |= 0x01這樣的簡寫形式。這種寫法可以一定程度上簡化代碼，是C語言的一種編程風格。

10.1.4 數(shù)碼管刷新函數(shù)算法改進

在學(xué)習(xí)數(shù)碼管動態(tài)刷新的時候，為了方便大家理解，我們程序?qū)懙募氈乱恍�，給大家引入了switch的用法，隨著我們編程能力的增強，對于74HC138這種非常有規(guī)律的數(shù)字器件，我們在編程上也可以改進一下邏輯算法，讓程序變的更簡潔。這種邏輯算法，通常不是靠學(xué)一下可以全部掌握的，而是通過不斷的編寫程序以及研究別人的程序一點點積累起來的，從今天開始，大家就要開始積累。

前邊動態(tài)刷新函數(shù)我們是這么寫的：

switch(j)

{

case 0: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=0; j++; P0=LedChar[LedNumber[0]]; break;

case 1: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=0; j++; P0=LedChar[LedNumber[1]]; break;

case 2: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=0; j++; P0=LedChar[LedNumber[2]]; break;

case 3: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=0; j++; P0=LedChar[LedNumber[3]]; break;

case 4: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=1; j++; P0=LedChar[LedNumber[4]]; break;

case 5: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=1; j=0; P0=LedChar[LedNumber[5]]; break;

default: break;

}

首先我們進行第一步改進，寫成：

switch(j)

{

case 0: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=0; break;

case 1: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=0; break;

case 2: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=0; break;

case 3: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=0; break;

case 4: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=1; break;

case 5: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=1; break;

default: break;

}

P0=LedChar[LedNumber[j++]];

if(6==j) j=0;

這種寫法已經(jīng)比上邊那種寫法簡單多了，我們還要繼續(xù)簡化。我們來看，ADDR0是P1的第0位，ADDR1是P1的第1位，ADDR2是P1的第2位，我們可以看出來，程序中的case 0到case 5的過程中，P1的這低3位的值分別是000，001，010，011，100，101。轉(zhuǎn)換成十進制，也就是從0到5。那我們程序就可以進一步改進，寫成以下函數(shù)形式：

void LedScan() //LED顯示掃描函數(shù)

{

static unsigned char index = 0;

P0 = 0xFF; //關(guān)閉所有段選位，顯示消隱

P1 = (P1 & 0xF8) | index; //位選索引值賦值到P1口低3位

P0 = LedNumber[index]; //相應(yīng)顯示緩沖區(qū)的值賦值到P0口

if (index < 5) //位選索引0-5循環(huán)，因有6個數(shù)碼管

index++;

else

index = 0;

}

大家看看，P1 = (P1 & 0xF8) | index;這行代碼就利用了上面講到的"&"和"|"運算來將index的低3位直接賦值到P1口的低3位上，這樣寫是不是要簡潔的多，也巧妙的多，同樣可以完美實現(xiàn)動態(tài)刷新的功能。

10.1.5 秒表程序

做了一個秒表程序給同學(xué)們做參考，程序中涉及到的知識點我們幾乎都講過了，涉及到了定時器、數(shù)碼管、中斷、按鍵等多個知識點。此程序是多知識點同時應(yīng)用到一個程序中的小綜合，因此需要大家完全消化掉。這種小綜合也是將來做大項目程序的一個基礎(chǔ)，因此還是老規(guī)矩，大家邊抄邊理解，理解透徹后獨立寫出來就算此關(guān)通過。

#include <reg52.h>

sbit  KEY1 = P2^4;

sbit  KEY2 = P2^5;

sbit  KEY3 = P2^6;

sbit  KEY4 = P2^7;

sbit  ADDR3 = P1^3;

sbit  ENLED = P1^4;

unsigned char code LedChar[] = {  //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

unsigned char LedBuff[6] = {  //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)

0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

unsigned char KeySta[4] = {  //按鍵狀態(tài)緩沖區(qū)

1, 1, 1, 1

};

bit StopwatchRunning = 0;  //秒表運行標志

bit StopwatchRefresh = 1;  //秒表計數(shù)刷新標志

unsigned char DecimalPart = 0;  //秒表的小數(shù)部分

unsigned int  IntegerPart = 0;  //秒表的整數(shù)部分

unsigned char T0RH = 0;  //T0重載值的高字節(jié)

unsigned char T0RL = 0;  //T0重載值的低字節(jié)

void ConfigTimer0(unsigned int ms);

void StopwatchDisplay();

void KeyAction();

void main ()

{

P2 = 0xFE;  //選擇第4行按鍵以進行掃描

P0 = 0xFF;  //P0口初始化

ADDR3 = 1;  //選擇數(shù)碼管

ENLED = 0;  //LED總使能

EA = 1;    //開總中斷

      ConfigTimer0(2);  //配置T0定時2ms

while(1)

{

      KeyAction();

      StopwatchDisplay();

}

}

void ConfigTimer0(unsigned int ms)  //T0配置函數(shù)

{

unsigned long tmp;

tmp = 11059200 / 12;    //定時器計數(shù)頻率

tmp = (tmp * ms) / 1000;  //計算所需的計數(shù)值

tmp = 65536 - tmp;       //計算定時器重載值

tmp = tmp + 19;          //修正中斷響應(yīng)延時造成的誤差，運行30分鐘修正值

T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8);  //定時器重載值拆分為高低字節(jié)

T0RL = (unsigned char)tmp;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1

TH0 = T0RH;    //加載T0重載值

TL0 = T0RL;

ET0 = 1;       //使能T0中斷

TR0 = 1;       //啟動T0

}

void StopwatchDisplay()  //秒表計數(shù)顯示函數(shù)

{

      unsigned char i;

unsigned char buff[6];

if (StopwatchRefresh)

{

      StopwatchRefresh = 0;



      i = DecimalPart % 10; //小數(shù)部分轉(zhuǎn)換到低2位

      buff[0] = LedChar[ I];

      i = DecimalPart / 10;

      buff[1] = LedChar[ I];



      buff[2] = IntegerPart % 10;       //整數(shù)部分轉(zhuǎn)換到高4位

      buff[3] = (IntegerPart / 10) % 10;

      buff[4] = (IntegerPart / 100) % 10;

      buff[5] = (IntegerPart / 1000) % 10;



      for (i=5; i>=3; i--) //高位的0轉(zhuǎn)換為空字符

      {

         if (buff[ I] == 0)

            buff[ I] = 0xFF;

         else

            break;

      }

      for ( ; i>=2; i--) //有效數(shù)字位轉(zhuǎn)換顯示字符

      {

         buff[ I] = LedChar[buff[ I]];

      }

      buff[2] &= 0x7F;  //點亮小數(shù)點



      for (i=0; i<=5; i++) //一次性拷貝到顯示緩沖區(qū)，消除可能存在的顯示抖動

      {

         LedBuff[ I] = buff[ I];

      }

}

}

void StopwatchAction()  //秒表啟停函數(shù)

{

if (StopwatchRunning) //已啟動則停止

      StopwatchRunning = 0;

else                   //未啟動則啟動

      StopwatchRunning = 1;

}

void StopwatchReset()  //秒表復(fù)位函數(shù)

{

StopwatchRunning = 0;  //停止秒表

DecimalPart = 0;    //清零計數(shù)值

IntegerPart = 0;

StopwatchRefresh = 1;  //置刷新標志

}

void KeyAction()  //按鍵動作函數(shù)

{

unsigned char i;

static unsigned char backup[4] = {1,1,1,1};

for (i=0; i<4; i++)

{

      if (backup[ I] != KeySta[ I])

      {

         if (backup[ I] != 0)  //按鍵按下時執(zhí)行動作

         {

            switch (i)

            {

                  case 1: StopwatchReset(); break; //Esc鍵復(fù)位秒表

                  case 2: StopwatchAction(); break;  //回車鍵啟停秒表

                  default: break;

            }

         }

         backup[ I] = KeySta[ I];

      }

}

}

void LedScan()  //LED顯示掃描函數(shù)

{

static unsigned char index = 0;

P0 = 0xFF;                //關(guān)閉所有段選位，顯示消隱

P1 = (P1 & 0xF8) | index;  //位選索引值賦值到P1口低3位

P0 = LedBuff[index];    //相應(yīng)顯示緩沖區(qū)的值賦值到P0口

if (index < 5)          //位選索引0-5循環(huán)，因有6個數(shù)碼管

      index++;

else

      index = 0;

}

void KeyScan()  //按鍵掃描函數(shù)

{

unsigned char i;

static unsigned char keybuf[4] = {  //按鍵掃描緩沖區(qū)，保存一段時間內(nèi)的掃描值

      0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

//按鍵值移入緩沖區(qū)

keybuf[0] = (keybuf[0] << 1) | KEY1;

keybuf[1] = (keybuf[1] << 1) | KEY2;

keybuf[2] = (keybuf[2] << 1) | KEY3;

keybuf[3] = (keybuf[3] << 1) | KEY4;

//消抖后更新按鍵狀態(tài)

for (i=0; i<4; i++)

{

      if (keybuf[ I] == 0x00)

      {

         KeySta[ I] = 0;

      }

      else if (keybuf[ I] == 0xFF)

      {

         KeySta[ I] = 1;

      }

}

}

void StopwatchCount()  //秒表計數(shù)函數(shù)

{

if (StopwatchRunning)

{

      DecimalPart++;       //小數(shù)部分+1

      if (DecimalPart >= 100) //小數(shù)部分計到100時進位到整數(shù)部分

      {

         DecimalPart = 0;

         IntegerPart++;

         if (IntegerPart >= 10000)  //整數(shù)部分計到10000時歸零

         {

            IntegerPart = 0;

         }

      }

      StopwatchRefresh = 1;

}

}

void InterruptTimer0() interrupt 1  //T0中斷服務(wù)函數(shù)

{

static unsigned char tmr10ms = 0;

TH0 = T0RH;  //將重載值賦值到計數(shù)器

TL0 = T0RL;

KeyScan(); //按鍵掃描

LedScan(); //數(shù)碼管掃描顯示

//定時10ms進行一次秒表計數(shù)

tmr10ms++;

if (tmr10ms >= 5)

{

      tmr10ms = 0;

      StopwatchCount();

}

}10.2 PWM的學(xué)習(xí)

PWM在我們今后的單片機應(yīng)用中非常非常多，應(yīng)用的方向也很多，它的原理很簡單，但是往往應(yīng)用于不同場合上意義不完全一樣，這里我先把基本概念和基本原理給大家介紹一下，后邊遇到用的時候起碼知道是個什么東西。

PWM是Pulse Width Modulation的縮寫，它的中文名字是脈沖寬度調(diào)制，一種說法是它利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種有效的技術(shù)，其實就是使用數(shù)字信號達到一個模擬信號的效果。這是個什么概念呢？我們一步步來介紹。

首先從它的名字來看，脈沖寬度調(diào)制，就是改變脈沖寬度來實現(xiàn)不同的效果。我們先來看三組不同的脈沖信號，如圖10-1所示。

圖10-1 PWM波形

這是一個周期是10ms，即頻率是100Hz的波形，但是每個周期內(nèi)，高低電平脈沖各不相同，這就是PWM的本質(zhì)。在這里大家要記住一個概念，叫做“占空比”。占空比是指高電平的時間占整個周期的比例。比如第一部分波形的占空比是40%，第二部分波形占空比是60%，第三部分波形占空比是80%，這就是PWM的解釋。

那為何它會對模擬電路進行控制呢？大家想一想，我們數(shù)字電路里，只有0和1兩種狀態(tài)，比如我們教程第二課學(xué)會的點亮LED小燈那個程序，當我們寫一個LED = 0;小燈就會長亮，當我們寫一個LED = 1;小燈就會滅掉。當我們讓小燈亮和滅間隔運行的時候，小燈是閃爍。如果我們把這個間隔不斷的減小，減小到我們的肉眼分辨不出來，也就是100Hz以上的頻率，這個時候小燈表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是既保持亮的狀態(tài)，但是亮度沒有LED = 0;的時候亮度高。那我們不斷改變時間參數(shù)，讓LED = 0;的時間大于或者小于LED = 1;的時間，會發(fā)現(xiàn)亮度都不一樣，這就是模擬電路的感覺了，不再是純粹的0和1，還有亮度不斷變化。大家會發(fā)現(xiàn)，如果我們是100Hz的信號，如圖10-1所示，假如高電平熄滅小燈，低電平點亮小燈的話，第一部分波形熄滅4ms，點亮6ms，亮度最高，第二部分熄滅6ms，點亮4ms，亮度次之，第三部分熄滅8ms，點亮2ms，亮度最低。我們用程序驗證一下。

#include <reg52.h>

sbit PWMOUT = P0^0;

sbit ADDR0 = P1^0;

sbit ADDR1 = P1^1;

sbit ADDR2 = P1^2;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

unsigned char HReloadH = 0; //高電平重載值的高字節(jié)

unsigned char HReloadL = 0; //高電平重載值的低字節(jié)

unsigned char LReloadH = 0; //低電平重載值的高字節(jié)

unsigned char LReloadL = 0; //低電平重載值的低字節(jié)

void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc);

void ClosePWM();

void main ()

{

unsigned int i;

P0 = 0xFF; //P0口初始化

ADDR0 = 0; //選擇獨立LED

ADDR1 = 1;

ADDR2 = 1;

ADDR3 = 1;

ENLED = 0; //LED總使能

EA = 1; //開總中斷

while(1)

{

ConfigPWM(100, 10); //頻率100Hz，占空比10%

for (i=0; i<40000; i++);

ClosePWM();

ConfigPWM(100, 40); //頻率100Hz，占空比40%

for (i=0; i<40000; i++);

ClosePWM();

ConfigPWM(100, 90); //頻率100Hz，占空比90%

for (i=0; i<40000; i++);

ClosePWM();

for (i=0; i<40000; i++);

}

void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc) //PWM配置函數(shù)，fr-頻率，dc-占空比

{

unsigned int high, low;

unsigned long tmp;

tmp = (11059200 / 12) / fr; //計算一個周期所需的計數(shù)值

high = (tmp * dc) / 100; //計算高電平所需的計數(shù)值

low = tmp - high; //計算低電平所需的計數(shù)值

high = 65536 - high + 13; //計算高電平的定時器重載值并修正

low = 65536 - low + 13; //計算低電平的定時器重載值并修正

HReloadH = (unsigned char)(high >> 8); //高電平重載值拆分為高低字節(jié)

HReloadL = (unsigned char)high;

LReloadH = (unsigned char)(low >> 8); //低電平重載值拆分為高低字節(jié)

LReloadL = (unsigned char)low;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1

TH0 = HReloadH; //加載T0重載值

TL0 = HReloadL;

ET0 = 1; //使能T0中斷

TR0 = 1; //啟動T0

PWMOUT = 1; //輸出高電平

}

void ClosePWM() //關(guān)閉PWM

{

TR0 = 0; //停止定時器

ET0 = 0;

PWMOUT = 1; //輸出高電平

}

void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中斷服務(wù)函數(shù)

{

if (PWMOUT == 1) //當前輸出為高電平時，裝載低電平值并輸出低電平

{

TH0 = LReloadH;

TL0 = LReloadL;

PWMOUT = 0;

}

else //當前輸出為低電平時，裝載高電平值并輸出高電平

{

TH0 = HReloadH;

TL0 = HReloadL;

PWMOUT = 1;

}

大家下載了這個程序，會發(fā)現(xiàn)小燈從最亮到滅一共4個亮度等級。如果我們讓亮度等級更多，并且讓亮度等級連續(xù)起來，會產(chǎn)生一個小燈漸變的效果，和人呼吸有點類似，所以我們習(xí)慣上稱之為呼吸燈，程序代碼如下，這個程序用了2個定時器2個中斷，這是我們第一次這樣用，大家可以學(xué)習(xí)一下。我們來試試這個程序，試完了大家一定要自己關(guān)閉教程把程序?qū)懗鰜恚杏洝?/font>

#include <reg52.h>

sbit PWMOUT = P0^0;

sbit ADDR0 = P1^0;

sbit ADDR1 = P1^1;

sbit ADDR2 = P1^2;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

unsigned long PeriodCnt = 0; //PWM周期計數(shù)值

unsigned char HReloadH = 0; //高電平重載值的高字節(jié)

unsigned char HReloadL = 0; //高電平重載值的低字節(jié)

unsigned char LReloadH = 0; //低電平重載值的高字節(jié)

unsigned char LReloadL = 0; //低電平重載值的低字節(jié)

unsigned char T1RH = 0; //T1重載值的高字節(jié)

unsigned char T1RL = 0; //T1重載值的低字節(jié)

void ConfigTimer1(unsigned int ms);

void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc);

void main ()

{

P0 = 0xFF; //P0口初始化

ADDR0 = 0; //選擇獨立LED

ADDR1 = 1;

ADDR2 = 1;

ADDR3 = 1;

ENLED = 0; //LED總使能

EA = 1; //開總中斷

ConfigPWM(100, 10); //配置并啟動PWM

ConfigTimer1(50); //T1定時調(diào)整占空比

while(1);

}

void ConfigTimer1(unsigned int ms) //T1配置函數(shù)

{

unsigned long tmp;

tmp = 11059200 / 12; //定時器計數(shù)頻率

tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數(shù)值

tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值

tmp = tmp + 11; //修正中斷響應(yīng)延時造成的誤差

T1RH = (unsigned char)(tmp >> 8); //定時器重載值拆分為高低字節(jié)

T1RL = (unsigned char)tmp;

TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位

TMOD |= 0x10; //配置T1為模式1

TH1 = T1RH; //加載T1重載值

TL1 = T1RL;

ET1 = 1; //使能T1中斷

TR1 = 1; //啟動T1

}

void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc) //PWM配置函數(shù)，fr-頻率，dc-占空比

{

unsigned int high, low;

PeriodCnt = (11059200 / 12) / fr; //計算一個周期所需的計數(shù)值

high = (PeriodCnt * dc) / 100; //計算高電平所需的計數(shù)值

low = PeriodCnt - high; //計算低電平所需的計數(shù)值

high = 65536 - high + 13; //計算高電平的定時器重載值并修正

low = 65536 - low + 13; //計算低電平的定時器重載值并修正

HReloadH = (unsigned char)(high >> 8); //高電平重載值拆分為高低字節(jié)

HReloadL = (unsigned char)high;

LReloadH = (unsigned char)(low >> 8); //低電平重載值拆分為高低字節(jié)

LReloadL = (unsigned char)low;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1

TH0 = HReloadH; //加載T0重載值

TL0 = HReloadL;

ET0 = 1; //使能T0中斷

TR0 = 1; //啟動T0

PWMOUT = 1; //輸出高電平

}

void AdjustDutyCycle(unsigned char dc) //占空比調(diào)整函數(shù)，頻率不變只調(diào)整占空比

{

unsigned int high, low;

high = (PeriodCnt * dc) / 100; //計算高電平所需的計數(shù)值

low = PeriodCnt - high; //計算低電平所需的計數(shù)值

high = 65536 - high + 13; //計算高電平的定時器重載值并修正

low = 65536 - low + 13; //計算低電平的定時器重載值并修正

HReloadH = (unsigned char)(high >> 8); //高電平重載值拆分為高低字節(jié)

HReloadL = (unsigned char)high;

LReloadH = (unsigned char)(low >> 8); //低電平重載值拆分為高低字節(jié)

LReloadL = (unsigned char)low;

}

void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中斷服務(wù)函數(shù)，產(chǎn)生PWM

{

if (PWMOUT == 1) //當前輸出為高電平時，裝載低電平值并輸出低電平

{

TH0 = LReloadH;

TL0 = LReloadL;

PWMOUT = 0;

}

else //當前輸出為低電平時，裝載高電平值并輸出高電平

{

TH0 = HReloadH;

TL0 = HReloadL;

PWMOUT = 1;

}

void InterruptTimer1() interrupt 3 //T1中斷服務(wù)函數(shù)，定時動態(tài)調(diào)整占空比

{

static bit br = 0;

static unsigned char index = 0;

unsigned char code table[13] = { //占空比調(diào)整表

5, 18, 30, 41, 51, 60, 68, 75, 81, 86, 90, 93, 95

};

TH1 = T1RH; //重新加載T1重載值

TL1 = T1RL;

AdjustDutyCycle(table[index]); //調(diào)整PWM的占空比

if (br == 0) //逐步增大占空比

{

index++;

if (index >= 12)

{

br = 1;

}

else //逐步減小占空比

{

index--;

if (index == 0)

{

br = 0;

}

呼吸燈寫出來后，其他各種效果的燈光閃爍都應(yīng)該可以做出來，大家看到的KTV里邊那絢麗的燈光閃爍，其實就是采用的PWM技術(shù)控制的。

10.3 交通燈實驗

同學(xué)們在學(xué)習(xí)技術(shù)的時候，一定要多動腦筋，遇到問題后，三思而后問。有些時候你考慮的和真理就差一點點了，沒有堅持下去，別人告訴你后你才恍然大悟。這樣得到的結(jié)論，可以讓你學(xué)到知識，但是卻培養(yǎng)不了你的邏輯思維能力。不是不能問，而是要在認真思考的基礎(chǔ)上提問。

有同學(xué)有疑問，板子上只有8個流水燈，那如果我要做很多個流水燈一起花樣顯示怎么辦呢？那我們在講課的時候其實都提到過了，板子上是有8個流水燈，還有6個數(shù)碼管，還有1個點陣LED，一個數(shù)碼管相當于8個小燈，一個點陣LED相當于64個小燈，那如果全部算上的話，我們板子上實際共接了8+6*8+64=120個小燈，你如果單獨只接小燈，花樣燈就做出來了。

還有同學(xué)問，板子上流水燈和數(shù)碼管可以一起工作嗎？如何一起工作呢？我們剛說了，一個數(shù)碼管是8個小燈，但是大家反過來想一想，8個流水燈是不是相當于一個數(shù)碼管嗎。那板子上6個數(shù)碼管我們可以讓他們同時亮，7個數(shù)碼管就不會了嗎？當然了，思考的習(xí)慣是要慢慢培養(yǎng)的，想不到的同學(xué)繼續(xù)努力，每天前進一小步，堅持一段時間后回頭看看，就會發(fā)現(xiàn)你學(xué)會了很多。

發(fā)一個交通燈的程序給大家做學(xué)習(xí)參考。因為板子資源有限，所以我把左邊LED8和LED9一起亮作為綠燈，把LED5和LED6一起亮作為黃燈，把LED2和LED3一起亮作為紅燈，用數(shù)碼管做倒計時，做了一個簡易的交通燈程序給大家做參考學(xué)習(xí)，讓LED和數(shù)碼管同時參與工作。

#include <reg52.h>

sbit KEY1 = P2^4;

sbit KEY2 = P2^5;

sbit KEY3 = P2^6;

sbit KEY4 = P2^7;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

unsigned char LedBuff[7] = { //數(shù)碼管+獨立LED顯示緩沖區(qū)

0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

bit flag1s = 1; //1秒定時標志

unsigned char T0RH = 0; //T0重載值的高字節(jié)

unsigned char T0RL = 0; //T0重載值的低字節(jié)

void ConfigTimer0(unsigned int ms);

void TrafficLight();

void main ()

{

P2 = 0xFE; //選擇第4行按鍵以進行掃描

P0 = 0xFF; //P0口初始化

ADDR3 = 1; //選擇數(shù)碼管

ENLED = 0; //LED總使能

EA = 1; //開總中斷

ConfigTimer0(1); //配置T0定時1ms

while(1)

{

if (flag1s)

{ //每秒執(zhí)行一次

flag1s = 0;

TrafficLight();

}

void ConfigTimer0(unsigned int ms) //T0配置函數(shù)

{

unsigned long tmp;

tmp = 11059200 / 12; //定時器計數(shù)頻率

tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數(shù)值

tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值

tmp = tmp + 17; //修正中斷響應(yīng)延時造成的誤差

T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8); //定時器重載值拆分為高低字節(jié)

T0RL = (unsigned char)tmp;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1

TH0 = T0RH; //加載T0重載值

TL0 = T0RL;

ET0 = 1; //使能T0中斷

TR0 = 1; //啟動T0

}

void TrafficLight()

{

static unsigned char color = 2; //交通燈顏色索引，0-綠色，1-黃色，2-紅色

static unsigned char timer = 0; //交通燈倒計時定時器

if (timer == 0) //倒計時到0時，切換交通燈

{

switch (color)

{ //左端兩個LED代表綠燈，中間兩個LED代表黃燈，右端兩個LED代表紅燈，

case 0: color=1; LedBuff[6]=0xE7; timer=2; break; //切換到黃色，亮3秒

case 1: color=2; LedBuff[6]=0xFC; timer=29; break; //切換到紅色，亮30秒

case 2: color=0; LedBuff[6]=0x3F; timer=39; break; //切換到綠色，亮40秒

default: break;

}

else //倒計時未到0時，遞減其計數(shù)值

{

timer--;

}

LedBuff[0] = LedChar[timer%10]; //倒計時數(shù)值個位顯示

LedBuff[1] = LedChar[timer/10]; //倒計時數(shù)值十位顯示

}

void LedScan() //LED顯示掃描函數(shù)

{

static unsigned char index = 0; //LED位選索引

P0 = 0xFF; //關(guān)閉所有段選位，顯示消隱

P1 = (P1 & 0xF8) | index; //位選索引值賦值到P1口低3位

P0 = LedBuff[index]; //相應(yīng)顯示緩沖區(qū)的值賦值到P0口

if (index < 6) //位選索引0-6循環(huán)，因有6個數(shù)碼管+一組獨立LED

index++;

else

index = 0;

}

void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中斷服務(wù)函數(shù)

{

static unsigned int tmr1s = 0; //1秒定時器

TH0 = T0RH; //定時器重新加載重載值

TL0 = T0RL;

LedScan(); //LED掃描顯示

tmr1s++; //1秒定時的處理

if (tmr1s >= 1000)

{

tmr1s = 0;

flag1s = 1;

}

10.4 長短按鍵的應(yīng)用10.4.1 51單片機RAM區(qū)域劃分

前邊介紹單片機資源的時候，我們提到過我們的STC89C52RC共有512字節(jié)的RAM，就是用來保存數(shù)據(jù)的，如我們定義的變量都是直接存在RAM里邊。51單片機的這512字節(jié)的RAM數(shù)據(jù)是分塊的，因此我們在訪問的時候，也要注意一些問題。

51單片機的RAM分為兩個部分，一塊是片內(nèi)RAM，一塊是片外RAM。標準的51的片內(nèi)RAM地址從0x00H~0x7F共128個字節(jié)，而現(xiàn)在我們用的51系列的單片機都是帶擴展片內(nèi)RAM的，RAM是從0x00~0xFF共256個字節(jié)。片外RAM最大可以擴展到0x0000~0xFFFF共64K字節(jié)。這里有一點大家要明白，片內(nèi)RAM和片外RAM的地址不是連起來的，片內(nèi)是從0x00開始，片外也是從0x0000開始的。以下是幾個Keil C51語言中的關(guān)鍵字，代表了RAM不同區(qū)域的劃分，大家先記一下。

data：片內(nèi)RAM從0x00~0x7F

idata：片內(nèi)RAM從0x00~0xFF

pdata：片外RAM從0x0000~0x00FF

xdata：片外RAM從0x0000~0xFFFF

大家可以看出來，data是idata的一部分，pdata是xdata的一部分。為什么還這樣去區(qū)分呢？因為RAM分塊的訪問方式主要和匯編語言有關(guān)，因此這塊內(nèi)容大家了解一下即可，只需要記住如何訪問速度更快即可。

我們定義一個變量a，可以這樣：unsigned char data a=0，而我們前邊定義變量時都沒有加data這個關(guān)鍵字，是因為我們在Keil默認設(shè)置下，data是可以省略的，即什么都不加的時候變量就是定義到data區(qū)域中的。data區(qū)域RAM的訪問在匯編語言中用的是直接尋址，訪問運行速度是最快的。如果你定義成idata，不僅僅可以訪問data區(qū)域，還可以訪問0x80H~0xFF的范圍，但加了idata關(guān)鍵字后，訪問的時候是利用了51單片機的通用寄存器進行間接尋址，速度較data速度慢一些，而且我們平時大多數(shù)情況下不太希望訪問到0x80H~0xFF，因為這塊通常用于中斷和函數(shù)調(diào)用的堆棧，所以在絕大多數(shù)情況下，我們使用內(nèi)部RAM的時候，只用data就可以了。

對于外部RAM來說，使用pdata定義的變量存到了外部RAM的0x00~0xFF的地址范圍里，這塊地址的訪問和idata類似，都是用8位的通用寄存器進行間接尋址，而如果你定義成xdata，可以訪問的范圍更廣泛，從0到64k的地址都可以訪問到，但是它需要使用2個8位的寄存器DPTRH和DPTRL來進行間接尋址，速度是最慢的。

我們的STC89C52RC共有512字節(jié)的RAM，256字節(jié)的片內(nèi)RAM和256字節(jié)的片外RAM。一般情況下，我們是使用data區(qū)域，data不夠用了，我們就用xdata，如果希望程序執(zhí)行效率點，可以使用pdata關(guān)鍵字來定義。其他型號的，有更大的RAM的51系列單片機，如果要使用更大的RAM，就必須得用xdata來訪問了。

10.4.2 長短按鍵

在我們的單片機系統(tǒng)中，如果我們按下一次按鍵加1，那我們第八章學(xué)到的技術(shù)就可以完成，但是我們想連續(xù)加很多數(shù)字的時候，要一次次按下這個按鍵確實不方便，我們希望我們按住按鍵的時候，數(shù)字會持續(xù)增加，這就是這節(jié)課的長短按鍵實例。

當按下一個按鍵持續(xù)時間低于1秒的時候，運行一次按鍵動作，當按下按鍵持續(xù)時間超過1秒后，每經(jīng)過200ms則自動再執(zhí)行一次按鍵動作，形成一個長按鍵效果。這個程序做的是一個定時炸彈的效果，打開開關(guān)后，數(shù)碼管顯示數(shù)字0，按下向上的按鍵數(shù)字加1，按下向下的按鍵數(shù)字減1，長按向上按鍵1秒后，數(shù)字會持續(xù)增加，長按向下按鍵1秒后，數(shù)字會持續(xù)減小。設(shè)定好數(shù)字后，按下回車按鍵，時間就會進行倒計時，當?shù)褂嫊r到0的時候，用蜂鳴器和板子上的8個LED小燈做炸彈效果，蜂鳴器持續(xù)響，LED小燈全亮。

#include <reg52.h>

sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

sbit KEY_IN_1 = P2^4; //矩陣按鍵的掃描輸入引腳1

sbit KEY_IN_2 = P2^5; //矩陣按鍵的掃描輸入引腳2

sbit KEY_IN_3 = P2^6; //矩陣按鍵的掃描輸入引腳3

sbit KEY_IN_4 = P2^7; //矩陣按鍵的掃描輸入引腳4

sbit KEY_OUT_1 = P2^3; //矩陣按鍵的掃描輸出引腳1

sbit KEY_OUT_2 = P2^2; //矩陣按鍵的掃描輸出引腳2

sbit KEY_OUT_3 = P2^1; //矩陣按鍵的掃描輸出引腳3

sbit KEY_OUT_4 = P2^0; //矩陣按鍵的掃描輸出引腳4

sbit ADDR3 = P1^3; //LED選擇地址線3

sbit ENLED = P1^4; //LED總使能引腳

unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

unsigned char LedBuff[7] = { //數(shù)碼管+獨立LED顯示緩沖區(qū)

0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩陣按鍵編號到PC標準鍵盤鍵碼的映射表

{ '1', '2', '3', 0x26 }, //數(shù)字鍵1、數(shù)字鍵2、數(shù)字鍵3、向上鍵

{ '4', '5', '6', 0x25 }, //數(shù)字鍵4、數(shù)字鍵5、數(shù)字鍵6、向左鍵

{ '7', '8', '9', 0x28 }, //數(shù)字鍵7、數(shù)字鍵8、數(shù)字鍵9、向下鍵

{ '0', 0x1B, 0x0D, 0x27 } //數(shù)字鍵0、ESC鍵、回車鍵、向右鍵

};

unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩陣按鍵的當前狀態(tài)

{1, 1, 1, 1},

{1, 1, 1, 1}

};

unsigned long pdata KeyDownTime[4][4] = { //每個按鍵按下的持續(xù)時間，單位ms

{0, 0, 0, 0},

{0, 0, 0, 0}

};

bit enBuzz = 0; //蜂鳴器使能標志

unsigned char T0RH = 0; //T0重載值的高字節(jié)

unsigned char T0RL = 0; //T0重載值的低字節(jié)

bit flag1s = 0; //1秒定時標志

bit flagStart = 0; //倒計時啟動標志

unsigned int CountDown = 0; //倒計時計數(shù)器

void ConfigTimer0(unsigned int ms);

void DisplayNumber(unsigned int dat);

void KeyDrive();

void main(void)

{

P0 = 0xFF; //P0口初始化

ADDR3 = 1; //選擇數(shù)碼管

ENLED = 0; //LED總使能

EA = 1; //開總中斷

ConfigTimer0(1); //配置T0定時1ms

DisplayNumber(CountDown);

while(1)

{

KeyDrive();

if (flagStart && flag1s) //倒計時啟動且1秒定時到達時，處理倒計時

{

flag1s = 0;

if (CountDown > 0) //倒計時未到0時，計數(shù)器遞減

{

CountDown--;

DisplayNumber(CountDown);

if (CountDown == 0) //減到0時，執(zhí)行聲光報警

{

enBuzz = 1; //啟動蜂鳴器發(fā)聲

LedBuff[6] = 0x00; //點亮獨立LED

}

void ConfigTimer0(unsigned int ms) //T0配置函數(shù)

{

unsigned long tmp;

tmp = 11059200 / 12; //定時器計數(shù)頻率

tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數(shù)值

tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值

tmp = tmp + 31; //修正中斷響應(yīng)延時造成的誤差

T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8); //定時器重載值拆分為高低字節(jié)

T0RL = (unsigned char)tmp;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1

TH0 = T0RH; //加載T0重載值

TL0 = T0RL;

ET0 = 1; //使能T0中斷

TR0 = 1; //啟動T0

}

void DisplayNumber(unsigned int dat) //將一個無符號整型數(shù)轉(zhuǎn)到數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)以供顯示

{

signed char i;

unsigned char buf[6];

for (i=0; i<6; i++) //拆分為十進制的位

{

buf[ i] = dat % 10;

dat /= 10;

}

for (i=5; i>=1; i--) //高位的0不予顯示

{

if (buf [ i] == 0)

LedBuff[ i] = 0xFF;

else

break;

}

for ( ; i>=0; i--) //有效數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)換為顯示字符

{

LedBuff[ i] = LedChar[buf[ i]];

}

void KeyAction(unsigned char keycode) //按鍵動作函數(shù)，根據(jù)鍵碼執(zhí)行相應(yīng)動作

{

if ((keycode>='0') && (keycode<='9')) //本程序中對0-9的數(shù)字按鍵不做響應(yīng)

{}

else if (keycode == 0x26) //向上鍵，倒計時設(shè)定值遞增

{

if (CountDown < 9999) //最大計時9999秒

{

CountDown++;

DisplayNumber(CountDown);

}

else if (keycode == 0x28) //向下鍵，倒計時設(shè)定值遞減

{

if (CountDown > 1) //最小計時1秒

{

CountDown--;

DisplayNumber(CountDown);

}

else if (keycode == 0x0D) //回車鍵，啟動倒計時

{

flagStart = 1; //啟動倒計時

}

else if (keycode == 0x1B) //Esc鍵，取消倒計時

{

enBuzz = 0; //關(guān)閉蜂鳴器

LedBuff[6] = 0xFF; //關(guān)閉獨立LED

flagStart = 0; //停止倒計時

CountDown = 0; //倒計時數(shù)歸零

DisplayNumber(CountDown);

}

void KeyDrive() //按鍵動作驅(qū)動函數(shù)

{

unsigned char i, j;

static unsigned char backup[4][4] = { //按鍵值備份，保存前一次的值

{1, 1, 1, 1},

{1, 1, 1, 1}

};

static unsigned long pdata TimeThr[4][4] = { //保持按下時啟動快速輸入的時間閾值

{1000, 1000, 1000, 1000},

{1000, 1000, 1000, 1000}

};

for (i=0; i<4; i++) //循環(huán)掃描4*4的矩陣按鍵

{

for (j=0; j<4; j++)

{

if (backup[ i][j] != KeySta[ i][j]) //檢測按鍵動作

{

if (backup[ i][j] != 0) //按鍵按下時執(zhí)行動作

{

KeyAction(KeyCodeMap [ i][j]); //調(diào)用按鍵動作函數(shù)

}

backup[ i][j] = KeySta[ i][j];

}

if (KeyDownTime[ i][j] > 0) //檢測執(zhí)行快速輸入

{

if (KeyDownTime[ i][j] >= TimeThr[ i][j]) //按下時間達到閾值時執(zhí)行一次動作

{

KeyAction(KeyCodeMap[ i][j]); //調(diào)用按鍵動作函數(shù)

TimeThr[ i][j] += 200; //間隔200ms執(zhí)行下一次動作

}

else //按鍵彈起時復(fù)位閾值時間

{

TimeThr[ i][j] = 1000; //啟動快速輸入的條件為持續(xù)按下超過1000ms

}

void LedScan() //LED顯示掃描函數(shù)

{

static unsigned char index = 0;

P0 = 0xFF; //關(guān)閉所有段選位，顯示消隱

P1 = (P1 & 0xF8) | index; //位選索引值賦值到P1口低3位

P0 = LedBuff[index]; //相應(yīng)顯示緩沖區(qū)的值賦值到P0口

if (index < 6) //位選索引0-6循環(huán)，因有6個數(shù)碼管+一組獨立LED

index++;

else

index = 0;

}

void KeyScan() //按鍵掃描函數(shù)

{

unsigned char i;

static unsigned char keyout = 0; //矩陣按鍵掃描輸出計數(shù)器

static unsigned char keybuf[4][4] = { //按鍵掃描緩沖區(qū)，保存一段時間內(nèi)的掃描值

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}

};

//將一行的4個按鍵值移入緩沖區(qū)

keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;

keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;

keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;

keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;

//消抖后更新按鍵狀態(tài)

for (i=0; i<4; i++) //每行4個按鍵，所以循環(huán)4次

{

if ((keybuf[keyout][ i] & 0x0F) == 0x00)

{ //連續(xù)4次掃描值為0，即16ms(4*4ms)內(nèi)都只檢測到按下狀態(tài)時，可認為按鍵已按下

KeySta[keyout][ i] = 0;

KeyDownTime[keyout][ i] += 4; //按下持續(xù)時間累加

}

else if ((keybuf[keyout] [ i] & 0x0F) == 0x0F)

{ //連續(xù)4次掃描值為1，即16ms(4*4ms)內(nèi)都只檢測到彈起狀態(tài)時，可認為按鍵已彈起

KeySta[keyout][ i] = 1;

KeyDownTime[keyout][ i] = 0; //按下的持續(xù)時間清零

}

//執(zhí)行下一次的掃描輸出

keyout++;

keyout &= 0x03;

switch (keyout)

{

case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break;

case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break;

case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break;

case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break;

default: break;

}

void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中斷服務(wù)函數(shù)

{

static unsigned int tmr1s = 0; //1秒定時器

TH0 = T0RH; //定時器重新加載重載值

TL0 = T0RL;

if (enBuzz) //蜂鳴器發(fā)聲處理

BUZZ = ~BUZZ; //驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲

else

BUZZ = 1; //關(guān)閉蜂鳴器

KeyScan(); //按鍵掃描

LedScan(); //LED掃描顯示

if (flagStart) //倒計時啟動時處理1秒定時

{

tmr1s++;

if (tmr1s >= 1000)

{

tmr1s = 0;

flag1s = 1;

}

else //倒計時為啟動時1秒定時器始終歸零

{

tmr1s = 0;

}

長按鍵功能實現(xiàn)的重點有兩個：第一，是在原來的矩陣按鍵掃描函數(shù)KeyScan內(nèi)，當檢測到按鍵按下后，持續(xù)的對一個時間變量進行累加，其目的是用這個時間變量來記錄按鍵按下的時間；第二，是在按鍵驅(qū)動函數(shù)KeyDrive里，除了原來的檢測到按鍵按下這個動作時執(zhí)行按鍵動作函數(shù)KeyAction外，還監(jiān)測表示按鍵按下時間的變量，根據(jù)它的值來完成長按時的連續(xù)快速按鍵動作功能。

1.5 作業(yè)

1、將第一個例程進行倒計時處理，從9999.99開始進行倒計時，并且只顯示有效位。

2、理解PWM的實質(zhì)，在點陣上實現(xiàn)不同亮度的小燈的花樣排列。

3、實現(xiàn)數(shù)碼管計時和流水燈同時運行的效果。

4、學(xué)會長短按鍵的用法，獨立把本章程序全部寫出來。