1、手把手教你學單片機進階教程框架篇(上本篇里我們聊一聊軟件框架,那么什么是框架呢?它又有什么用處呢?軟件框架,說簡單一點就是我們組織軟件的方式,沒有框架的代碼,模塊是亂添的,寫程序的人也不知道要添在哪里,只知道加在這里可以用,放在這里就行。有框架的代碼,模塊應該添加到哪里是清楚的。曾經看過一句話說的挺有道理,“一個好的程序架構,是一個有經驗的工程師和一個初學者的分水嶺”,我們在單片機軟件中用的最多的結構莫過于下面這樣的:1While(123Led_on(;4i = 1000;5While(i-;6Led_off(;7當我們剛開始學習的時個,程序比較簡單,這樣單純的結構還是可以應付的。但是如果當我

2、們真的要做一個系統級的工程的時候,有很多功能要處理,這樣的結構顯然就不能適應了,只那一個“while(i-”就不知道耽誤了多少事兒。到這里有人要說了,工程復雜的時候我可以跑個OS。可以說RTOS對于功能復雜的嵌入式系統來說是個非常好的解決方案,如比較出名的RT-Thread (我們以后會推出這個的專題,uc/os-ii。不過,可惜的是,操作系統對于51來說有點太,系統的開銷有可能比應用占用的資源的還要多。那么我們就自己動手來打造一個小資源單片機適用的框架吧。我們將實現兩個版本,其內在思想都是一樣的,一個簡單點,占用資源更小。一個稍復雜些,pzq但更靈活。大家可以根據情況選用。easy_fram

3、ework我們把這個框架暫時命名為easy_framework,這里我們僅提供思想和基本的代碼。完整的代碼可以在我們提供代碼包(下載地址見文章最后里找到。這里測試和實驗的硬件環境是Spark51學習板。大家如果有需要,可以到我們工作室店鋪購買或直接通過QQ聯系我們首先使用一個Timer來產生一個1m的定時中斷。在51單片機上,這里選用Timer01init_sys_timer(23/*T0 1方式*/4TMOD |= 0x01;5/*設定1m的計時*/6TL0 = (u8SYS_TIMER_INIT_VALUE;7TH0= (u8(SYS_TIMER_INIT_VALUE >> 8

4、;8/*允許中斷*/9ET0 = 1;10TR0 = 1;11通過上面這個函數產生一個1m的中斷,在其“中斷服務函數”里我們對一些時間標志量進行記數1/*Timer 0中斷服務程序*/2void proc_sys_tick( interrupt 134TR0 = 0;5Cnt5ms+;pzq6Cnt10ms+;7Cnt20ms+;8Cnt50ms+;9Cnt100ms+;10/*處理1ms 任務*/11task_1ms_period(;12/*如果需要非常精確的1ms,這里需要做初值的修正*/13TL0 = (u8SYS_TIMER_INIT_VALUE;14TH0= (u8(SYS_TIME

5、R_INIT_VALUE >> 8;15TR0 = 1;16每中斷一次,這些時間示志量會加1,在主程序里我們會用到這些標志。主程序如下:1void main(void23/* 要用到1秒的任務,放到100ms里計時*/4u8 cnt_1000ms = 0;5/*硬件相關初始化*/6init_somthing(;7init_sysclk(;8EA = 1;9while (11011/*5 ms 定時到,執行10ms周期任務*/12if (Cnt5ms >= 51314Cnt5ms = 0;15task_5ms_period(;16pzq17/*10 ms 定時到,執行10ms周

6、期任務*/18if (Cnt10ms >= 101920Cnt10ms = 0;21task_10ms_period(;2223/*100ms 定時到,執行10ms周期任務*/24if (Cnt100ms >= 1002526Cnt100ms = 0;27task_100ms_period(;28cnt_1000ms+;2930/*在100ms的任務里為1000ms的任務計時*/31if (cnt_1000ms >= 103233cnt_1000ms = 0;34/* 1000ms */35task_1000ms_period(;36373839到這里,easy_framew

7、ork已經完全浮出水面了。我們把系統劃分成若干個周期性運行的任務,只需要完成相應的任務函數即可,這種“劃分任務,分時運行”的方式也是RTOS的基本思想。通過這種劃分,我們對整個系統的運行情況了解的非常清楚,再也不用發愁新加的模塊放到哪里合適了。而easy_framework的使用的資源僅僅是一個定時器和幾個變量而已。pzqpzq實驗下面就用這個框架寫個簡單的流水燈的的例子看一下(完整的例子在代碼包里可以找到,我們的實驗平臺如下:實驗平臺: Spark51開發板編程環境:TKStudio + KEIL 9.0Spark51學習板上有 8個LED 燈,其連接的原理圖如下,也可以參考學習板的整體原理

8、圖(學習板的資料里有這8個LED 是按共陽級連接的,公共端通過74HC138的一個輸出來控制,使公共輸出控制端即LEDS6輸出低,三極管導通,相應選擇端輸出低即可點亮對應的LED 燈了。下面是流水燈的代碼Spark 嵌入式工作室 www.sparkcn.co.cc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 P0 = p1_value; p1_value <<= 1; if (0 = p1_value p1_value = 0x01; void led_test( static u8 p1_value = 0x01; ADDR2 = 1; ADDR

9、1 = 1; ADDR0 = 0; ADDR3 = 1; ENLED = 0; 任務代碼： 1 2 3 4 void task_100ms_period( led_test(; 是不是見不到討厭的 while(i-了，把程序編譯好下到 Spark51 學習板里看一 下效果。如果想調整流水燈的頻率，把這段代碼放到另一個 task_XXms_period( 里就可以了，是不是很方便。 思考 一個方便、精簡的框架搭建好了，我們寫程序就方便了。但我們高興的同時 還需要思考一下幾個問題： QQ : pzq 6/8 Spark 嵌入式工作室 www.sparkcn.co.cc 1 這樣框架有什么局限性？

10、a 思路一：怎么實現一個可變流水速度的流水燈 b 思路二：各任務運行的時機效率是否達到最高 2 代碼中有一句注釋“ /*如果需要非常精確的 1ms,這里需要做初值的修 正*/” ，應該怎樣修正？ 歡迎就以上問題與我們交流、 討論， 我們的聯系方式 QQ： pzq 或 csh 下篇預告 在下一篇文章我們將和大家一起構建另一個軟件框架 mini_framework。比 easy_framework 靈活、方便。Are U Ready ?Lets Go! 作者簡介 Spark 嵌入式工作室，成立于 2010 年，致力于嵌入式方面的軟、硬件開發和 研究，團隊成員都是有經驗的開發工程師，擅長使用 51 單片機、STM32。 聯系方式 QQ：pzq csh QQ 技術交流群：186232047