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第68节：单片机C语言的多文件编程技巧

作者： 时间：2016-11-22 来源：网络
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开场白：
很多人也把多文件编程称作模块化编程，其实我觉得叫多文件编程会更加符合实际一些。多文件编程有两个最大的好处，一个是给我们的程序增加了目录，方便我们查找。另外一个好处是方便移植别人已经做好的功能程序模块，利用这个特点，特别适合团队一起做大型项目。很多初学者刚开始学多文件编程时，会经常遇到重复定义等问题，想知道怎么解决这些问题吗？只要按照以下鸿哥教的规则来做，这些问题就不存在了。
第一个：每个文件保持成双成对出现。每个.c源文件必须有一个.h头文件跟它对应，每个.h头文件必须有一个.c源文件跟它对应。比如：main.c与main.h，delay.c与 delay.h。
第二个：.c源文件只负责函数的定义和变量的定义，但是不负责函数的声明和变量的声明。比如：
unsigned char ucLedStep=0; //这个是全局变量的定义
void led_flicker() //这个是函数的定义
{
//…里面是具体代码内容
}
第三个：.h头文件只负责函数的声明和变量的声明，以及常量和IO口的宏定义，但是不负责函数的定义和变量的定义。比如：
#define const_time_level 200//这个是常量的宏定义
sbit led_dr=P3^5; //这个是IO口的宏定义
void led_flicker(); //这个是函数的声明
extern unsigned char ucLedStep; //这个是全局变量的声明，不能赋初始值
第四个：每个.h头文件都必须固定以#ifndef，#define，#endif语句为模板，此模板是用来避免编译时由于重复包含头文件里面的内容而导致出错。其中标志变量_XXX_鸿哥建议用它本身的文件名称加前后下划线_。
比如：
#ifndef _LED_ //标志变量_LED_是用它本身的文件名称命名
#define _LED_ //标志变量_LED_是用它本身的文件名称命名
#define const_time_level 200//这个是常量的宏定义
sbit led_dr=P3^5; //这个是IO口的宏定义
void led_flicker(); //这个是函数的声明
extern unsigned char ucLedStep; //这个是全局变量的声明，不能赋初始值
#endif
第五个：每个.h头文件里都必须声明它对应的.c源文件里的所有定义函数和全局变量，注意：.c源文件里所有的全局变量都要在它所对应的.h头文件里声明一次，不仅仅是函数，这个地方很容易被人忽略。
比如：在led.h头文件中:
void led_flicker(); //这个是函数的声明,因为在这个函数在led.c文件里定义了。
extern unsigned char ucLedStep; //这个是全局变量的声明，不许赋初值
第六个：每个.c源文件里都必须包含两个文件，一个是单片机的系统头文件REG52.H，另外一个是它自己本身的头文件比如initial.h.剩下其它的头文件看实际情况来决定是否调用，我们用到了哪些文件的函数，全局变量或者宏定义，就需要调用对应的头文件。
比如：在initial.c源文件中:
#include"REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
#include"initial.h"//必须包含它本身的头文件
/*注释：
由于本源文件中用到了led_dr的语句，而led_dr是在led.h文件里宏定义的，所以必须把led.h也包含进来
*/
#include"led.h"//由于本源文件中用到了led_dr的语句，所以必须把led.h也包含进来
void initial_myself()//这个是函数定义
{
led_dr=0;//led_dr是在led文件里定义和声明的
}
第七个：声明一个全局变量必须加extern关键字，同时千万不能在声明全局变量的时候赋初始值，比如：
extern unsigned char ucLedStep=0; //这样是绝对错误的。
extern unsigned char ucLedStep; //这个是全局变量的声明，这个才是正确的
第八个：对于函数与全局变量的声明，编译器都不分配内存空间。对于函数与全局变量的定义，编译器都分配内存空间。函数与全局变量的定义只能在一个.c源文件中出现一次，而函数与全局变量的声明可以在多个.h文件中出现。

具体内容，请看源代码讲解，本程序例程是直接把前面第四节一个源文件更改成多文件编程方式。

（1）硬件平台：
基于朱兆祺51单片机学习板。把前面第四节一个源文件更改成多文件编程方式。

（2）实现功能：跟前面第四节的功能一模一样，让一个LED闪烁。

（3）keil多文件编程的截图预览：
（4）整个源代码讲解工程文件下载：
more_file_4.rar(23.69 KB, 下载次数: 214)
（5）源代码讲解如下（注意，以下代码不能直接放到一个源文件里编译）：
  1. /*以下是 main.h 的内容*/
  3. /* 注释一：
  4. 每个头文件都是固定以#ifndef，#define，#endif
  5. 为模板，其中标志变量_XXX_我建议用它本身的文件名称加前后下划线_。
  6. 此标志变量名称是用来预防多次包含出错的，详细讲解请看注释二。
  7. 每个头文件只做函数的声明和变量的声明，以及常量和IO口的宏定义，不做
  8. 函数的定义与变量的定义。
  9. */
  10. #ifndef _MAIN_ //标志变量_MAIN_是用它本身的文件名称命名
  11. #define _MAIN_ //标志变量_MAIN_是用它本身的文件名称命名
  13. void main();//这个是函数的声明
  15. #endif
  17. /* 注释二：
  18. 以上语句
  19. #ifndef
  20. #define
  21. 插入其它内容...
  22. #endif
  24. 类似于把_MAIN_看成是一个标志变量
  25. if(_MAIN_==0)// 相当于#ifndef _MAIN_
  26. {
  27. _MAIN_=1;// 相当于#define _MAIN_
  28. 插入其它内容...
  30. } //相当于#endif
  32. 目的是通过一个标志位变量的赋值，让编译器在编译的时候，只包含一次此头文件，避免多次包含出错
  33. */
  35. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  37. /*以下是 main.c 的内容*/
  39. /* 注释一：
  40. 每个源文件都必须包含两个文件，一个是单片机的系统头文件REG52.H，
  41. 另外一个是它自己本身的头文件main.h.剩下其它的头文件看实际情况来
  42. 决定是否调用，我们用到了哪些文件的函数，全局变量或者宏定义，就需要调用对应的头文件。
  43. 每个源文件只做函数的定义和变量的定义，不做函数的声明和变量的声明。
  44. */
  46. #include "REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
  47. #include "main.h"//必须包含它本身的头文件
  49. /* 注释二：
  50. (1)由于本源文件中调用initial_myself()和initial_peripheral()函数，而这两个函数
  51. 都是在initial文件里定义和声明的，所以必须把initial.h也包含进来。
  52. (2)由于本源文件中调用delay_long(100)函数，而这个函数
  53. 是在delay文件里定义和声明的，所以必须把delay.h也包含进来。
  54. (2)由于本源文件中调用led_flicker()函数，而这个函数
  55. 是在led文件里定义和声明的，所以必须把led.h也包含进来。
  56. */
  59. #include "initial.h"//由于本源文件中用到了initial_myself()和initial_peripheral()函数，所以必须把initial.h也包含进来
  60. #include "delay.h"//由于本源文件中用到了delay_long(100)函数，所以必须把delay.h也包含进来
  61. #include "led.h"//由于本源文件中用到了led_flicker()函数，所以必须把led.h也包含进来
  63. void main()//这个是函数的定义
  64. {
  65. initial_myself();
  66. delay_long(100);
  67. initial_peripheral();
  68. while(1)
  69. {
  70. led_flicker();
  71. }
  73. }
  75. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  77. /*以下是 delay.h 的内容*/
  80. #ifndef _DELAY_ //标志变量_DELAY_是用它本身的文件名称命名
  81. #define _DELAY_ //标志变量_DELAY_是用它本身的文件名称命名
  83. void delay_long(unsigned int uiDelaylong); //这个是函数的声明，每一个源文件里的函数都要在它的头文件里声明
  86. #endif
  88. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  90. /*以下是 delay.c 的内容*/
  93. #include "REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
  94. #include "delay.h"//必须包含它本身的头文件
  97. void delay_long(unsigned int uiDelayLong)//这个是函数的定义
  98. {
  99. unsigned int i; //这个是局部变量的定义
  100. unsigned int j; //这个是局部变量的定义
  101. for(i=0;i
  102. {
  103. for(j=0;j<500;j++)
  104. {
  105. ;
  106. }
  107. }
  108. }
  109. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  110. /*以下是 initial.h 的内容*/
  112. #ifndef _INITIAL_ //标志变量_INITIAL_是用它本身的文件名称命名
  113. #define _INITIAL_ //标志变量_INITIAL_是用它本身的文件名称命名
  115. void initial_myself(); //这个是函数声明，每一个源文件里的函数都要在它的头文件里声明
  116. void initial_peripheral(); //这个是函数声明，每一个源文件里的函数都要在它的头文件里声明
  118. #endif
  120. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  121. /*以下是 initial.c 的内容*/
  124. #include "REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
  125. #include "initial.h"//必须包含它本身的头文件
  127. /* 注释一：
  128. 由于本源文件中用到了led_dr的语句，而led_dr是在led文件里宏定义的，所以必须把led.h也包含进来
  129. */
  130. #include "led.h"//由于本源文件中用到了led_dr的语句，所以必须把led.h也包含进来
  132. void initial_myself()//这个是函数定义
  133. {
  136. TMOD=0x01;//以下能直接用TMOD,TH0,TL0,EA,ET0,TR0这些寄存器关键字，是因为包含了REG52.H头文件
  138. TH0=0xf8;
  139. TL0=0x2f;
  141. led_dr=0;//led_dr是在led文件里定义和声明的
  142. }
  145. void initial_peripheral() //这个是函数定义
  146. {
  147. EA=1;
  148. ET0=1;
  149. TR0=1;
  151. }
  153. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  154. /*以下是 interrupt.h 的内容*/
  157. #ifndef _INTERRUPT_ //标志变量_INTERRUPT_是用它本身的文件名称命名
  158. #define _INTERRUPT_ //标志变量_INTERRUPT_是用它本身的文件名称命名
  160. void T0_time();//这个是函数声明，每一个源文件里的函数都要在它的头文件里声明
  162. /* 注释一：
  163. 声明一个外部全局变量必须加extern关键字，同时千万不能在声明全局变量的时候赋初始值，比如：
  164. extern unsigned int uiTimeCnt=0; 这样是绝对错误的。
  165. */
  166. extern unsigned int uiTimeCnt; //这个是全局变量的声明，不能赋初始值
  169. #endif
  171. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  172. /*以下是 interrupt.c 的内容*/
  175. #include "REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
  176. #include "interrupt.h"//必须包含它本身的头文件
  178. unsigned int uiTimeCnt=0; //这个是全局变量的定义，可以赋初值
  181. void T0_time() interrupt 1//这个是函数定义
  182. {
  183. TF0=0; //以下能直接用TF0,TR0,TH0,TL0这些寄存器关键字，是因为包含了REG52.H头文件
  184. TR0=0;
  186. if(uiTimeCnt<0xffff)
  187. {
  188. uiTimeCnt++;
  189. }
  191. TH0=0xf8;
  192. TL0=0x2f;
  193. TR0=1;
  194. }
  197. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  198. /*以下是 led.h 的内容*/
  201. #ifndef _LED_ //标志变量_LED_是用它本身的文件名称命名
  202. #define _LED_ //标志变量_LED_是用它本身的文件名称命名
  205. #define const_time_level 200 //宏定义都放在头文件里
  207. /* 注释一：
  208. IO口的宏定义也放在头文件里，
  209. 如果是PIC单片机，以下IO口定义相当于宏定义 #defineled_dr LATBbits.LATB4等语句
  210. */
  211. sbit led_dr=P3^5; //如果是PIC单片机，相当于宏定义 #defineled_dr LATBbits.LATB4等语句
  213. void led_flicker(); //这个是函数的声明，每一个源文件里的函数都要在它的头文件里声明
  215. /* 注释三：
  216. 声明一个全局变量必须加extern关键字，同时千万不能在声明全局变量的时候赋初始值，比如：
  217. extern unsigned char ucLedStep=0; 这样是绝对错误的。
  218. */
  219. extern unsigned char ucLedStep; //这个是全局变量的声明
  223. #endif
  225. /*------分割线--------------------------------------------------*/
  226. /*以下是 led.c 的内容*/
  228. #include "REG52.H"//必须包含的单片机系统头文件
  229. #include "led.h"//必须包含它本身的头文件
  232. /* 注释一：
  233. 由于本源文件中用到了uiTimeCnt全局变量，而uiTimeCnt是在interrupt文件里声明和定义的，
  234. 所以必须把interrupt.h也包含进来
  235. */
  236. #include "interrupt.h"//必须包含它本身的头文件
  238. unsigned char ucLedStep=0; //这个是全局变量的定义，可以赋初值
  240. void led_flicker() //这个是函数的定义
  241. {
  242. switch(ucLedStep)
  243. {
  244. case 0:
  246. if(uiTimeCnt>=const_time_level)
  247. {
  249. ET0=0;//以下能直接用ET0寄存器关键字，是因为包含了REG52.H头文件
  250. uiTimeCnt=0; //uiTimeCnt此变量是在interrupt文件里声明和定义的，所以必须把interrupt.h也包含进来
  251. ET0=1;
  252. led_dr=1;//此IO口定义已经在led.h头文件中定义了
  253. ucLedStep=1; //切换到下一个步骤
  254. }
  255. break;
  256. case 1:
  257. if(uiTimeCnt>=const_time_level)
  258. {
  259. ET0=0;
  260. uiTimeCnt=0;
  261. ET0=1;
  262. led_dr=0;
  263. ucLedStep=0; //返回到上一个步骤
  264. }
  265. break;
  267. }
  269. }
  272. /*------分割线--------------------------------------------------*/
总结陈词：
下一节开始讲液晶屏显示方面的内容。欲知详情，请听下回分解----带字库12864液晶屏的常用点阵字体程序。

关键词： 单片机C语言文件编程技

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