本文檔包括單片機(jī)系統(tǒng)中常用到的時(shí)鐘中斷、通訊及鍵盤(pán)掃描等模塊(見(jiàn)所附源程序)的說(shuō)明。這些模塊使用前后臺(tái)系統(tǒng)模型。為達(dá)到最大的靈活性,需要在用戶(hù)工程中定義config.h文件,在其中定義各模塊可選參數(shù)的設(shè)置，而不是直接更改源代碼。

這些可選內(nèi)容大部分為宏定義，如果不定義宏相應(yīng)的功能在編譯時(shí)被屏蔽，不會(huì)增加代碼長(zhǎng)度。具體可選內(nèi)容見(jiàn)各模塊中的說(shuō)明。

在Config.h文件中還要包含一個(gè)單片機(jī)硬件的資源頭文件。

各模塊使用了定義在Common.h中的一些數(shù)據(jù)類(lèi)型。如:BIT(bit) BYTE(unsigned char)等，具體請(qǐng)參見(jiàn)源程序。

時(shí)鐘模塊

　　在單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)中,時(shí)鐘是重要資源,為了充分利用時(shí)鐘資源,故設(shè)計(jì)本時(shí)鐘模塊。本模塊使用定時(shí)器0，在完成用戶(hù)指定功能的同時(shí),還能夠自動(dòng)處理一些其它模塊中與時(shí)鐘相關(guān)的信息。

　　時(shí)鐘模塊由聲明文件Timer.h以及實(shí)現(xiàn)文件Timer.c組成。

　　用戶(hù)應(yīng)該在Config.h中定義宏TIMER_RELOAD來(lái)設(shè)定定時(shí)器0的重裝載初值。推薦的定時(shí)器0的中斷時(shí)間大于1毫秒。

　　在程序的初始化階段調(diào)用時(shí)鐘模塊的初始化函數(shù)InitTimerModule()之后，就可以使用時(shí)鐘模塊所以支持的各種功能。具體描述如下：

延時(shí)：當(dāng)用戶(hù)需要進(jìn)行一定時(shí)間的延時(shí)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)用Delay()來(lái)進(jìn)行，參數(shù)為時(shí)鐘中斷的次數(shù)。如時(shí)鐘中斷周期為1ms，想進(jìn)行100ms的延時(shí)，則可以調(diào)用Delay(100)。

注意：

如果延時(shí)的絕對(duì)時(shí)間小于時(shí)鐘中斷的周期，則不能夠用本方法做到延時(shí)。

定時(shí)：當(dāng)程序中需要使用定時(shí)功能時(shí)，如等待某外部事件，如果在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生則繼續(xù)執(zhí)行，如果在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生，則認(rèn)為出現(xiàn)錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤處理機(jī)制。

在此推薦一種編程模式，但用戶(hù)可以用自己認(rèn)為更合理的方式處理此類(lèi)問(wèn)題。

這里簡(jiǎn)單說(shuō)明一下關(guān)于阻塞式函數(shù)及非阻塞式函數(shù)。簡(jiǎn)單說(shuō)，阻塞式函數(shù)就是當(dāng)檢測(cè)完成條件，如果不能夠完成則等待，如：

void CheckSomething()

{

　　// gbitSuccessFlag is a global variable

　　while(gbitSuccessFlag == FALSE)

　　{

　　　　// do nothing but waiting

　　}

}

可以看到，當(dāng)bitSuccessFlag沒(méi)有被設(shè)置為T(mén)RUE時(shí)，函數(shù)保持等待狀態(tài)不返回，這樣就是阻塞式的函數(shù)。

另外一種情況：

BIT CheckSomething()

{

　　if(gbitSuccessFlag == TRUE)

　　{

　　　　//…

　　　　return TRUE;

　　}

　　return FALSE;

}

在這里，如果所檢測(cè)的事件有沒(méi)有完成，函數(shù)進(jìn)行檢測(cè)之后，立刻返回，通過(guò)返回值報(bào)告完成情況，如果沒(méi)有完成，則等待調(diào)用者分配再次執(zhí)行的機(jī)會(huì)。這樣的函數(shù)就是非阻塞函數(shù)。

在應(yīng)用定時(shí)功能時(shí)，首先要將檢測(cè)函數(shù)定義成非阻塞函數(shù)。如上面的第二個(gè)版本的CheckSomething。

然后下面模式：

BIT bitDone = FALSE;

ResetClock(); // clear timer interrupt times counter

while(GetClock() < MAX_WAITINGTIME)

{

　　if(CheckSomething() == TRUE)

　　{

　　　　bitDone = TRUE;

　　　　break;

　　}

}

if(bitDone == FALSE)

{

　　// process time out

}

或者簡(jiǎn)單寫(xiě)成：

BIT bitDone = FALSE;

ResetClock();

while(GetClock() < MAX_WAITINGTIME && (bitDone = CheckSomething));

if(bitDone == FLASE)

{

　　//…

}

軟件看門(mén)狗：實(shí)現(xiàn)具有局限性的看門(mén)狗功能。在程序中合適的地方加入對(duì)軟件看門(mén)狗的復(fù)位函數(shù)ResetWatchDog()，在Config.h中加入宏TIMER_WATCHDOGTIMEOUT。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，如果在發(fā)生TIMER_WATCHDOGTIMEOUT次時(shí)鐘中斷之內(nèi)沒(méi)有復(fù)位軟件看門(mén)狗，則系統(tǒng)復(fù)位。

注意：

如果沒(méi)有加入TIMER_WATCHDOGTIMEOUT宏，程序中的ResetWatchDog沒(méi)有任何用處，不用刪除。

如果系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘中斷，則軟件看門(mén)狗也同時(shí)失去功能。

目前版本的的時(shí)鐘模塊的復(fù)位功能并不是完全復(fù)位，主要表現(xiàn)在當(dāng)復(fù)位之后，系統(tǒng)將不再響應(yīng)任何中斷。所以軟件看門(mén)狗只是一個(gè)程序的調(diào)試功能，不應(yīng)該將它用于正式工作的程序，此時(shí)應(yīng)該使用硬件看門(mén)狗。

用戶(hù)自定義任務(wù)：如果想在時(shí)鐘中斷內(nèi)執(zhí)行一些耗時(shí)較短的任務(wù)，可以定義回調(diào)函數(shù)OnTimerInterrupt。函數(shù)原形為：void OnTimerInterrupt();

如果想在發(fā)生時(shí)鐘中斷時(shí)執(zhí)行一些功能，而這些功能又耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，不合適放在中斷響應(yīng)函數(shù)內(nèi)部，則可以在程序中的主循環(huán)中的任意地方添加: ImpTimerService()，同時(shí)提供原形為void OnTimerEvent()的回調(diào)函數(shù)。具體的程序如下所示：

void main()

{

　　Initialize();

　　while(TRUE)

　　{

　　　　//…working

　　　　ImpTimerService();

　　　　//…working

　　}

}

void OnTimerEvent()

{

　　// do some task

}

對(duì)通訊模塊提供支持：如通訊中的各種超時(shí)等，見(jiàn)通訊模塊中的詳細(xì)說(shuō)明。

對(duì)鍵盤(pán)掃描模塊提供支持：可以自動(dòng)調(diào)用鍵盤(pán)掃描模塊，見(jiàn)鍵盤(pán)掃描模塊中的詳細(xì)說(shuō)明。

對(duì)程序調(diào)試提供支持：在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有時(shí)為了判斷程序是不是在工作，常用利用單片機(jī)系統(tǒng)的某一空閑引腳通過(guò)一個(gè)限流電阻接一個(gè)發(fā)光二極管，在程序中間隔固定時(shí)間交替控制發(fā)光管的明暗。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能只要在Config.h文件中定義TIMER_FLASHLED宏，如：

#define TIMER_FLASHLED　　　　　　　　P1_0

則當(dāng)時(shí)鐘中斷發(fā)生256次之后，改變發(fā)光管的狀態(tài)。

通訊模塊

　　串口資源做為單片機(jī)與外界通信的常用手段，通訊模塊提供了完全緩沖的串口通訊底層機(jī)制，適用于長(zhǎng)度不大的數(shù)據(jù)包的發(fā)送及接收。如果處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)，需要用戶(hù)自己提供糾錯(cuò)協(xié)議。

　　通訊模塊由聲明文件SComm.h及實(shí)現(xiàn)文件SComm.c組成。

　　初始化：調(diào)用函數(shù)InitSCommModule()來(lái)初始化通訊模塊：

　　void InitSCommModule(BYTE byTimerReload, BIT bitTurbo)

　　參數(shù)說(shuō)明：

byTimerReload:定時(shí)器1的重裝載初始值。

bitTurob:當(dāng)此參數(shù)為T(mén)RUE時(shí)，串行通訊在定時(shí)器1的溢出速率基礎(chǔ)上加倍。為FALSE時(shí)，串行通訊速率為定時(shí)器1的溢出速率。

　　緩沖區(qū)：模塊使用了由宏SCOMM_SENDBUFSIZE、SCOMM_RECEBUFSIZE及SCOMM_PKGBUFSIZE所指定長(zhǎng)度的三個(gè)緩沖區(qū)，分別為發(fā)送、接收及數(shù)據(jù)包(用于處理接收到的數(shù)據(jù))緩沖區(qū)(如果沒(méi)有使用異步接收功能，則不需要使用數(shù)據(jù)包緩沖區(qū))。

　　在缺省時(shí)，這三個(gè)宏都被定義為10，但用戶(hù)可以自已按照系統(tǒng)的RAM資源占用情況在Config.h中重定義緩沖區(qū)的大小。需要注意的是，如果緩沖的長(zhǎng)度不夠，當(dāng)發(fā)送或接收長(zhǎng)數(shù)據(jù)包的時(shí)候可能會(huì)發(fā)生問(wèn)題，關(guān)于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的最小值的設(shè)置可以參考下面的說(shuō)明。

　　注意：需要盡快取出接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，否則當(dāng)緩沖區(qū)滿(mǎn)之后，新的數(shù)據(jù)將被簡(jiǎn)單的丟掉。

　　字節(jié)級(jí)服務(wù)函數(shù)：在Config.h文件中定義了宏SCOMM_DriverInterface(如：#define SCOMM_DriverInterface)，則可以使用字節(jié)級(jí)服務(wù)函數(shù)，即通訊模塊的底層函數(shù)。

　　共有兩個(gè)函數(shù)可以使用：

　　void SendByte(BYTE byData);

　　發(fā)送一個(gè)字節(jié)，如果當(dāng)前緩沖區(qū)滿(mǎn)，則等待。參數(shù)byData為要發(fā)送的數(shù)據(jù)。

BYTE ReceByte();

接收一個(gè)字節(jié)，如果當(dāng)前緩沖區(qū)中沒(méi)有數(shù)據(jù)，則此函數(shù)阻塞，直到接收到數(shù)據(jù)為止。接收到數(shù)據(jù)通過(guò)返回值返回。

可以通過(guò)調(diào)用IsSendBufEmpty() IsSendBufFull() IsReceBufEmpty() IsReceBufFull()　　宏來(lái)判斷緩沖區(qū)的空或滿(mǎn)，以防系統(tǒng)阻塞。

不推薦直接使用這一級(jí)的服務(wù)函數(shù)，應(yīng)該使用高層次上的服務(wù)函數(shù)或者在這一級(jí)服務(wù)函數(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)造自己的通訊函數(shù)。

　　數(shù)據(jù)包級(jí)服務(wù)函數(shù)：在Config.h文件中定義宏SCOMM_PackageInterface(如: #define SCOMM_PackageInterface)則可以使用數(shù)據(jù)包級(jí)服務(wù)函數(shù)。

　　共有兩個(gè)函數(shù)可以使用：

void SendPackage(BYTE* pbyData, BYTE byLen);

發(fā)送數(shù)據(jù)包，參數(shù)pbyData為將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)(數(shù)組)的指針，byLen為將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。

當(dāng)沒(méi)有定義SCOMM_DriverInterface時(shí)，數(shù)據(jù)被完全緩沖。即不能夠發(fā)送長(zhǎng)度超過(guò)發(fā)送緩沖區(qū)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包。當(dāng)定義了SCOMM_DriverInterface時(shí)，采用單字節(jié)發(fā)送，這時(shí)不限制需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

BYTE RecePackage(BYTE* pbyData, BYTE byLen);

接收數(shù)據(jù)包，參數(shù)pbyData為存放將要接收的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，byLen為緩沖區(qū)長(zhǎng)度。返回值為接收到的字節(jié)數(shù)，當(dāng)模塊的接收緩沖區(qū)為空時(shí)，函數(shù)非阻塞，立即返回，返回值為零。

同步發(fā)送接收服務(wù)函數(shù):

比如在一個(gè)串行總線(xiàn)多機(jī)通訊系統(tǒng)中，主機(jī)需要定時(shí)循檢各從機(jī)的狀態(tài)，往往是發(fā)一個(gè)包含從機(jī)地址及指令的數(shù)據(jù)包給從機(jī)，之后等待一定的時(shí)間，從機(jī)需要在這段時(shí)間之內(nèi)給主機(jī)一個(gè)應(yīng)答，如果沒(méi)有這個(gè)應(yīng)答，則認(rèn)為從機(jī)工作狀態(tài)出錯(cuò)，轉(zhuǎn)去進(jìn)行相應(yīng)的處理。在這個(gè)模型里，主機(jī)不能夠不進(jìn)行等待而給另一臺(tái)從機(jī)發(fā)送指令，也不能夠不管從機(jī)在很久沒(méi)有應(yīng)答的情況下繼續(xù)等待。還有一種情況，比如當(dāng)使用485總線(xiàn)進(jìn)行通信時(shí)，如果是兩條通訊線(xiàn)則系統(tǒng)只能工作在半雙工模式下，總線(xiàn)在同一時(shí)間內(nèi)只能工作在發(fā)送或接收，為了防止發(fā)送和接收相互干擾，這時(shí)的通訊常常需要使用同步發(fā)送和接收。

當(dāng)在Config.h文件中定義宏SCOMM_SyncInterface后，則可以使用通訊模塊提供同步發(fā)送接收函數(shù)：

void SendPackage(BYTE* pbyData, BYTE byLen);

發(fā)送數(shù)據(jù)包，參數(shù)pbyData為將要改善的數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)指針，byLen為將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。

這個(gè)函數(shù)可以保證等待一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包完全發(fā)送出去之后，它才返回，在這段時(shí)間內(nèi)，它會(huì)阻塞運(yùn)行。

BYTE SyncRecePackage(BYTE* pbyBuf, BYTE byBufLen, WORD wTimeout, BYTE byParam);

接收數(shù)據(jù)包。返回值為接收到的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度。參數(shù)pbyBuf為將要接收數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)的指針，byBufLen為提