第45节：主机的串口收发综合程序框架
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在大部分的项目中，串口都需要“一收一应答”的握手协议，主机先发一串数据，从机收到数据后进行校验判断，如果校验正确则返回正确应答指令，如果校验错误则返回错误应答指令，主机收到应答指令后，如果发现是正确应答指令则继续发送其它的新数据，如果发现是错误应答指令，或者超时没有接收到任何应答指令，则继续重发，如果连续重发三次都是错误应答或者无应答，主机就进行报错处理。
上一节已经讲了从机，这节就讲主机的收发端程序实例。要教会大家四个知识点：
上一节已经讲了从机，这节就讲主机的收发端程序实例。要教会大家四个知识点：
第一个：为了保证串口中断接收的数据不丢失，在初始化时必须设置IP= 0x10，相当于把串口中断设置为最高优先级，这个时候，串口中断可以打断任何其他的中断服务函数，实现中断嵌套。
第二个：主机端的收发端程序框架。包括重发，超时检测等等。
第三个：主机的状态指示程序框架。可以指示待机，通讯中，超时出错三种状态。
第四个：其实上一节的LED灯闪烁的时间里，我忘了加原子锁，不加原子锁的后果是，闪烁的时间有时候会不一致，所以这节多增加一个原子锁变量ucLedLock，再次感谢“红金龙吸味”关于原子锁的建议，真的很好用。
具体内容，请看源代码讲解。
（1）硬件平台：
基于朱兆祺51单片机学习板。
（2）实现功能：
显示和独立按键部分根据第29节的程序来改编，用朱兆祺51单片机学习板中的S1,S5,S9,S13作为独立按键。
一共有4个窗口。每个窗口显示一个参数。串口可以把当前设置的4个数据发送给从机。从机端可以用电脑的串口助手来模拟。
第一：按键更改参数：
第8,7,6,5位数码管显示当前窗口，P-1代表第1个窗口，P-2代表第2个窗口，P-3代表第3个窗口，P-4代表第1个窗口。
第4,3,2,1位数码管显示当前窗口被设置的参数。范围是从0到9999。S1是加按键，按下此按键会依次增加当前窗口的参数。S5是减按键，按下此按键会依次减少当前窗口的参数。S9是切换窗口按键，按下此按键会依次循环切换不同的窗口。S13是启动发送数据和复位按键，当系统处于待机状态时，按下此按键会启动发送数据；当通讯超时蜂鸣器报警时，可以按下此键清除报警，返回到待机的状态。
第二：通过串口把更改的参数发送给从机。
（1）硬件平台：
基于朱兆祺51单片机学习板。
（2）实现功能：
显示和独立按键部分根据第29节的程序来改编，用朱兆祺51单片机学习板中的S1,S5,S9,S13作为独立按键。
一共有4个窗口。每个窗口显示一个参数。串口可以把当前设置的4个数据发送给从机。从机端可以用电脑的串口助手来模拟。
第一：按键更改参数：
第8,7,6,5位数码管显示当前窗口，P-1代表第1个窗口，P-2代表第2个窗口，P-3代表第3个窗口，P-4代表第1个窗口。
第4,3,2,1位数码管显示当前窗口被设置的参数。范围是从0到9999。S1是加按键，按下此按键会依次增加当前窗口的参数。S5是减按键，按下此按键会依次减少当前窗口的参数。S9是切换窗口按键，按下此按键会依次循环切换不同的窗口。S13是启动发送数据和复位按键，当系统处于待机状态时，按下此按键会启动发送数据；当通讯超时蜂鸣器报警时，可以按下此键清除报警，返回到待机的状态。
第二：通过串口把更改的参数发送给从机。
波特率是：9600.
通讯协议：EB00 55GG 00 02 XX XXCY
其中第1,2,3位EB00 55就是数据头
其中第4位GG就是数据类型。01代表更改参数1，02代表更改参数2，03代表更改参数3，04代表更改参数4，
其中第5,6位0002就是有效数据长度。高位在左，低位在右。
其中从第7，8位XXXX是被更改的参数。高位在左，低位在右。
第9位CY是累加和，前面所有字节的累加。
一个完整的通讯必须发送完4串数据，每串数据之间的间隔时间不能超过10秒钟，否则认为通讯超时主机会重发数据，如果连续三次都没有返回，则引发蜂鸣器报警。如果接收到得数据校验正确，主机继续发送新的一串数据，直到把4串数据发送完毕为止。
通讯协议：EB00 55GG 00 02 XX XXCY
其中第1,2,3位EB00 55就是数据头
其中第4位GG就是数据类型。01代表更改参数1，02代表更改参数2，03代表更改参数3，04代表更改参数4，
其中第5,6位0002就是有效数据长度。高位在左，低位在右。
其中从第7，8位XXXX是被更改的参数。高位在左，低位在右。
第9位CY是累加和，前面所有字节的累加。
一个完整的通讯必须发送完4串数据，每串数据之间的间隔时间不能超过10秒钟，否则认为通讯超时主机会重发数据，如果连续三次都没有返回，则引发蜂鸣器报警。如果接收到得数据校验正确，主机继续发送新的一串数据，直到把4串数据发送完毕为止。
系统处于待机状态时，LED灯一直亮，
系统处于非待机状态时，LED灯闪烁，
系统处于出错状态时，LED灯闪烁，并且蜂鸣器间歇鸣叫报警。
通过电脑的串口助手来模拟从机，返回不同的应答
从机返回校验正确应答：eb 00 55 f5 00 00 35
从机返回校验出错应答：eb00 55 fa 00 00 3a
从机返回校验出错应答：eb00 55 fa 00 00 3a
（3）源代码讲解如下：
- #include "REG52.H"
- #define const_voice_short40 //蜂鸣器短叫的持续时间
- #define const_key_time120 //按键去抖动延时的时间
- #define const_key_time220 //按键去抖动延时的时间
- #define const_key_time320 //按键去抖动延时的时间
- #define const_key_time420 //按键去抖动延时的时间
- #define const_led_0_5s200 //大概0.5秒的时间
- #define const_led_1s 400 //大概1秒的时间
- #define const_send_time_out 4000//通讯超时出错的时间 大概10秒
- #define const_rc_size20//接收串口中断数据的缓冲区数组大小
- #define const_receive_time5//如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完，这个时间根据实际情况来调整大小
- #define const_send_size10//串口发送数据的缓冲区数组大小
- void initial_myself(void);
- void initial_peripheral(void);
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
- void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
- //驱动数码管的74HC595
- void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
- void display_drive(void); //显示数码管字模的驱动函数
- void display_service(void); //显示的窗口菜单服务程序
- //驱动LED的74HC595
- void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
- void T0_time(void);//定时中断函数
- void usart_receive(void); //串口接收中断函数
- void usart_service(void);//串口接收服务程序,在main函数里
- void communication_service(void); //一发一收的通讯服务程序
- void eusart_send(unsigned char ucSendData); //发送一个字节，内部自带每个字节之间的delay延时
- void key_service(void); //按键服务的应用程序
- void key_scan(void);//按键扫描函数 放在定时中断里
- void status_service(void);//状态显示的应用程序
- sbit key_sr1=P0^0; //对应朱兆祺学习板的S1键
- sbit key_sr2=P0^1; //对应朱兆祺学习板的S5键
- sbit key_sr3=P0^2; //对应朱兆祺学习板的S9键
- sbit key_sr4=P0^3; //对应朱兆祺学习板的S13键
- sbit key_gnd_dr=P0^4; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平
- sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口
- sbit led_dr=P3^5;//作为状态指示灯 亮的时候表示待机状态.闪烁表示非待机状态，处于正在发送数据或者出错的状态
- sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //数码管的74HC595程序
- sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;
- sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;
- sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED灯的74HC595程序
- sbit hc595_st_dr=P2^4;
- sbit hc595_ds_dr=P2^5;
- unsigned char ucSendregBuf[const_send_size]; //发送的缓冲区数组
- unsigned intuiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器
- unsigned char ucSendLock=1; //串口服务程序的自锁变量，每次接收完一串数据只处理一次
- unsigned intuiRcregTotal=0;//代表当前缓冲区已经接收了多少个数据
- unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组
- unsigned intuiRcMoveIndex=0;//用来解析数据协议的中间变量
- unsigned charucSendCntLock=0; //串口计时器的原子锁
- unsigned char ucRcType=0;//数据类型
- unsigned intuiRcSize=0;//数据长度
- unsigned char ucRcCy=0;//校验累加和
- unsigned char ucLedLock=0; //原子锁
- unsigned intuiLedCnt=0;//控制Led闪烁的延时计时器
- unsigned intuiSendTimeOutCnt=0; //用来识别接收数据超时的计时器
- unsigned char ucSendTimeOutLock=0; //原子锁
- unsigned char ucStatus=0; //当前状态变量 0代表待机 1代表正在通讯过程 2代表发送出错
- unsigned char ucSendStep=0; //发送数据的过程步骤
- unsigned char ucErrorCnt=0; //累计错误总数
- unsigned char ucSendTotal=0; //记录当前已经发送了多少串数据
- unsigned char ucReceiveStatus=0; //返回的数据状态 0代表待机 1代表校验正确 2代表校验出错
- unsigned char ucKeySec=0; //被触发的按键编号
- unsigned intuiKeyTimeCnt1=0; //按键去抖动延时计数器
- unsigned char ucKeyLock1=0; //按键触发后自锁的变量标志
- unsigned intuiKeyTimeCnt2=0; //按键去抖动延时计数器
- unsigned char ucKeyLock2=0; //按键触发后自锁的变量标志
- unsigned intuiKeyTimeCnt3=0; //按键去抖动延时计数器
- unsigned char ucKeyLock3=0; //按键触发后自锁的变量标志
- unsigned intuiKeyTimeCnt4=0; //按键去抖动延时计数器
- unsigned char ucKeyLock4=0; //按键触发后自锁的变量标志
- unsigned intuiVoiceCnt=0;//蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器
- unsigned charucVoiceLock=0;//蜂鸣器鸣叫的原子锁
- unsigned char ucDigShow8;//第8位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow7;//第7位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow6;//第6位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow5;//第5位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow4;//第4位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow3;//第3位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow2;//第2位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigShow1;//第1位数码管要显示的内容
- unsigned char ucDigDot8;//数码管8的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot7;//数码管7的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot6;//数码管6的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot5;//数码管5的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot4;//数码管4的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot3;//数码管3的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot2;//数码管2的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigDot1;//数码管1的小数点是否显示的标志
- unsigned char ucDigShowTemp=0; //临时中间变量
- unsigned char ucDisplayDriveStep=1;//动态扫描数码管的步骤变量
- unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1更新显示标志
- unsigned char ucWd2Update=0; //窗口2更新显示标志
- unsigned char ucWd3Update=0; //窗口3更新显示标志
- unsigned char ucWd4Update=0; //窗口4更新显示标志
- unsigned char ucWd=1;//本程序的核心变量，窗口显示变量。类似于一级菜单的变量。代表显示不同的窗口。
- unsigned intuiSetData1=0;//本程序中需要被设置的参数1
- unsigned intuiSetData2=0;//本程序中需要被设置的参数2
- unsigned intuiSetData3=0;//本程序中需要被设置的参数3
- unsigned intuiSetData4=0;//本程序中需要被设置的参数4
- unsigned char ucTemp1=0;//中间过渡变量
- unsigned char ucTemp2=0;//中间过渡变量
- unsigned char ucTemp3=0;//中间过渡变量
- unsigned char ucTemp4=0;//中间过渡变量
- //根据原理图得出的共阴数码管字模表
- code unsigned char dig_table[]=
- {
- 0x3f,//0 序号0
- 0x06,//1 序号1
- 0x5b,//2 序号2
- 0x4f,//3 序号3
- 0x66,//4 序号4
- 0x6d,//5 序号5
- 0x7d,//6 序号6
- 0x07,//7 序号7
- 0x7f,//8 序号8
- 0x6f,//9 序号9
- 0x00,//无 序号10
- 0x40,//- 序号11
- 0x73,//P 序号12
- };
- void main()
- {
- initial_myself();
- delay_long(100);
- initial_peripheral();
- while(1)
- {
- key_service(); //按键服务的应用程序
- usart_service();//串口接收服务程序
- communication_service(); //一发一收的通讯服务程序
- display_service(); //显示的窗口菜单服务程序
- status_service();//状态显示的应用程序
- }
- }
- void communication_service(void) //一发一收的通讯服务程序
- {
- unsigned int i;
- if(ucStatus==1)//处于正在通讯的过程中
- {
- switch(ucSendStep)
- {
- case 0: //通讯过程0发送一串数据
- switch(ucSendTotal)//根据当前已经发送到第几条数据来决定发送哪些参数
- {
- case 0: //发送参数1
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把准备发送的数据放入发送缓冲区
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x01; //代表发送参数1
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表发送2个字节的有效数据
- ucSendregBuf[6]=uiSetData1>>8;//把int类型的参数分解成两个字节的数据
- ucSendregBuf[7]=uiSetData1;
- break;
- case 1://发送参数2
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把准备发送的数据放入发送缓冲区
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x02; //代表发送参数2
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表发送2个字节的有效数据
- ucSendregBuf[6]=uiSetData2>>8;//把int类型的参数分解成两个字节的数据
- ucSendregBuf[7]=uiSetData2;
- break;
- case 2://发送参数3
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把准备发送的数据放入发送缓冲区
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x03; //代表发送参数3
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表发送2个字节的有效数据
- ucSendregBuf[6]=uiSetData3>>8;//把int类型的参数分解成两个字节的数据
- ucSendregBuf[7]=uiSetData3;
- break;
- case 3://发送参数4
- ucSendregBuf[0]=0xeb; //把准备发送的数据放入发送缓冲区
- ucSendregBuf[1]=0x00;
- ucSendregBuf[2]=0x55;
- ucSendregBuf[3]=0x04; //代表发送参数4
- ucSendregBuf[4]=0x00;
- ucSendregBuf[5]=0x02; //代表发送2个字节的有效数据
- ucSendregBuf[6]=uiSetData4>>8;//把int类型的参数分解成两个字节的数据
- ucSendregBuf[7]=uiSetData4;
- break;
- }
- ucSendregBuf[8]=0x00;
- for(i=0;i<8;i++)//最后一个字节是校验和，是前面所有字节累加，溢出部分不用我们管，系统会有规律的自动处理
- {
- ucSendregBuf[8]=ucSendregBuf[8]+ucSendregBuf[i];
- }
- for(i=0;i<9;i++)
- {
- eusart_send(ucSendregBuf[i]);//把一串完整的数据发送给下位机
- }
- ucSendTimeOutLock=1; //原子锁加锁
- uiSendTimeOutCnt=0;//超时计时器计时清零
- ucSendTimeOutLock=0; //原子锁解锁
- ucReceiveStatus=0;//返回的数据状态清零
- ucSendStep=1;//切换到下一个步骤，等待返回的数据
- break;
- case 1: //通讯过程1判断返回的指令
- if(ucReceiveStatus==1)//校验正确
- {
- ucErrorCnt=0; //累计校验错误总数清零
- ucSendTotal++;//累加当前发送了多少串数据
- if(ucSendTotal>=4) //已经发送完全部4串数据，结束
- {
- ucStatus=0;//切换到结束时的待机状态
- }
- else//还没发送完4串数据，则继续发送下一串新数据
- {
- ucSendStep=0;//返回上一个步骤，继续发送新数据
- }
- }
- else if(ucReceiveStatus==2||uiSendTimeOutCnt>const_send_time_out)//校验出错或者超时出错
- {
- ucErrorCnt++; //累计错误总数
- if(ucErrorCnt>=3)//累加重发次数3次以上，则报错
- {
- ucStatus=2;//切换到出错报警状态
- }
- else//重发还没超过3次，继续返回重发
- {
- ucSendStep=0;//返回上一个步骤，重发一次数据
- }
- }
- break;
- }
- }
- }
- void status_service(void)//状态显示的应用程序
- {
- if(ucStatus!=0) //处于非待机的状态,Led闪烁
- {
- if(uiLedCnt
- {
- led_dr=1;//前半秒亮
- if(ucStatus==2)//处于发送数据出错的状态，则蜂鸣器间歇鸣叫报警
- {
- ucVoiceLock=1;//原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
- ucVoiceLock=0;//原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- }
- }
- else if(uiLedCnt
- {
- led_dr=0; //前半秒灭
- }
- else
- {
- ucLedLock=1; //原子锁加锁
- uiLedCnt=0; //延时计时器清零，让Led灯处于闪烁的反复循环中
- ucLedLock=0; //原子锁解锁
- }
- }
- else//处于待机状态，Led一直亮
- {
- led_dr=1;
- }
- }
- void usart_service(void)//串口接收服务程序,在main函数里
- {
- unsigned int i;
- if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //说明超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来
- {
- ucSendLock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据
- //下面的代码进入数据协议解析和数据处理的阶段
- uiRcMoveIndex=0; //由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动
- while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))
- {
- if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55)//数据头eb 00 55的判断
- {
- ucRcType=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //数据类型一个字节
- uiRcSize=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //数据长度两个字节
- uiRcSize=uiRcSize<<8;
- uiRcSize=uiRcSize+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+5];
- ucRcCy=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]; //记录最后一个字节的校验
- ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=0;//清零最后一个字节的累加和变量
- for(i=0;i<(3+1+2+uiRcSize);i++) //计算校验累加和
- {
- ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize]+ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+i];
- }
- if(ucRcCy==ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+6+uiRcSize])//如果一串数据校验正确，则进入以下数据指令的判断
- {
- switch(ucRcType) //根据不同的数据类型来做不同的数据处理
- {
- case 0xf5: //返回的是正确的校验指令
- ucReceiveStatus=1;//代表校验正确
- break;
- case 0xfa: //返回的是错误的校验指令
- ucReceiveStatus=2;//代表校验错误
- break;
- }
- }
- break; //退出循环
- }
- uiRcMoveIndex++; //因为是判断数据头，游标向着数组最尾端的方向移动
- }
- uiRcregTotal=0;//清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据
- }
- }
- void eusart_send(unsigned char ucSendData) //发送一个字节，内部自带每个字节之间的delay延时
- {
- ES = 0; //关串口中断
- TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志
- SBUF =ucSendData; //发送一个字节
- delay_short(400);//每个字节之间的延时，这里非常关键，也是最容易出错的地方。延时的大小请根据实际项目来调整
- TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志
- ES = 1; //允许串口中断
- }
- void display_service(void) //显示的窗口菜单服务程序
- {
- switch(ucWd)//本程序的核心变量，窗口显示变量。类似于一级菜单的变量。代表显示不同的窗口。
- {
- case 1: //显示P--1窗口的数据
- if(ucWd1Update==1)//窗口1要全部更新显示
- {
- ucWd1Update=0;//及时清零标志，避免一直进来扫描
- ucDigShow8=12;//第8位数码管显示P
- ucDigShow7=11;//第7位数码管显示-
- ucDigShow6=1; //第6位数码管显示1
- ucDigShow5=10;//第5位数码管显示无
- //先分解数据
- ucTemp4=uiSetData1/1000;
- ucTemp3=uiSetData1%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData1%100/10;
- ucTemp1=uiSetData1%10;
- //再过渡需要显示的数据到缓冲变量里，让过渡的时间越短越好
- if(uiSetData1<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData1<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData1<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位数码管要显示的内容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位数码管要显示的内容
- }
- break;
- case 2://显示P--2窗口的数据
- if(ucWd2Update==1)//窗口2要全部更新显示
- {
- ucWd2Update=0;//及时清零标志，避免一直进来扫描
- ucDigShow8=12;//第8位数码管显示P
- ucDigShow7=11;//第7位数码管显示-
- ucDigShow6=2;//第6位数码管显示2
- ucDigShow5=10; //第5位数码管显示无
- ucTemp4=uiSetData2/1000; //分解数据
- ucTemp3=uiSetData2%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData2%100/10;
- ucTemp1=uiSetData2%10;
- if(uiSetData2<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData2<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData2<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位数码管要显示的内容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位数码管要显示的内容
- }
- break;
- case 3://显示P--3窗口的数据
- if(ucWd3Update==1)//窗口3要全部更新显示
- {
- ucWd3Update=0;//及时清零标志，避免一直进来扫描
- ucDigShow8=12;//第8位数码管显示P
- ucDigShow7=11;//第7位数码管显示-
- ucDigShow6=3;//第6位数码管显示3
- ucDigShow5=10; //第5位数码管显示无
- ucTemp4=uiSetData3/1000; //分解数据
- ucTemp3=uiSetData3%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData3%100/10;
- ucTemp1=uiSetData3%10;
- if(uiSetData3<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData3<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData3<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位数码管要显示的内容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位数码管要显示的内容
- }
- break;
- case 4://显示P--4窗口的数据
- if(ucWd4Update==1)//窗口4要全部更新显示
- {
- ucWd4Update=0;//及时清零标志，避免一直进来扫描
- ucDigShow8=12;//第8位数码管显示P
- ucDigShow7=11;//第7位数码管显示-
- ucDigShow6=4;//第6位数码管显示4
- ucDigShow5=10; //第5位数码管显示无
- ucTemp4=uiSetData4/1000; //分解数据
- ucTemp3=uiSetData4%1000/100;
- ucTemp2=uiSetData4%100/10;
- ucTemp1=uiSetData4%10;
- if(uiSetData4<1000)
- {
- ucDigShow4=10;//如果小于1000，千位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow4=ucTemp4;//第4位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData4<100)
- {
- ucDigShow3=10;//如果小于100，百位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow3=ucTemp3;//第3位数码管要显示的内容
- }
- if(uiSetData4<10)
- {
- ucDigShow2=10;//如果小于10，十位显示无
- }
- else
- {
- ucDigShow2=ucTemp2;//第2位数码管要显示的内容
- }
- ucDigShow1=ucTemp1;//第1位数码管要显示的内容
- }
- break;
- }
- }
- void key_scan(void)//按键扫描函数 放在定时中断里
- {
- if(key_sr1==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
- {
- ucKeyLock1=0; //按键自锁标志清零
- uiKeyTimeCnt1=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
- }
- else if(ucKeyLock1==0)//有按键按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt1++; //累加定时中断次数
- if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
- {
- uiKeyTimeCnt1=0;
- ucKeyLock1=1;//自锁按键置位,避免一直触发
- ucKeySec=1; //触发1号键
- }
- }
- if(key_sr2==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
- {
- ucKeyLock2=0; //按键自锁标志清零
- uiKeyTimeCnt2=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
- }
- else if(ucKeyLock2==0)//有按键按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt2++; //累加定时中断次数
- if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
- {
- uiKeyTimeCnt2=0;
- ucKeyLock2=1;//自锁按键置位,避免一直触发
- ucKeySec=2; //触发2号键
- }
- }
- if(key_sr3==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
- {
- ucKeyLock3=0; //按键自锁标志清零
- uiKeyTimeCnt3=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
- }
- else if(ucKeyLock3==0)//有按键按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt3++; //累加定时中断次数
- if(uiKeyTimeCnt3>const_key_time3)
- {
- uiKeyTimeCnt3=0;
- ucKeyLock3=1;//自锁按键置位,避免一直触发
- ucKeySec=3; //触发3号键
- }
- }
- if(key_sr4==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
- {
- ucKeyLock4=0; //按键自锁标志清零
- uiKeyTimeCnt4=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
- }
- else if(ucKeyLock4==0)//有按键按下，且是第一次被按下
- {
- uiKeyTimeCnt4++; //累加定时中断次数
- if(uiKeyTimeCnt4>const_key_time4)
- {
- uiKeyTimeCnt4=0;
- ucKeyLock4=1;//自锁按键置位,避免一直触发
- ucKeySec=4; //触发4号键
- }
- }
- }
- void key_service(void) //按键服务的应用程序
- {
- switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
- {
- case 1:// 加按键 对应朱兆祺学习板的S1键
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，设置不同的参数
- {
- case 1:
- uiSetData1++;
- if(uiSetData1>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData1=9999;
- }
- ucWd1Update=1;//窗口1更新显示
- break;
- case 2:
- uiSetData2++;
- if(uiSetData2>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData2=9999;
- }
- ucWd2Update=1;//窗口2更新显示
- break;
- case 3:
- uiSetData3++;
- if(uiSetData3>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData3=9999;
- }
- ucWd3Update=1;//窗口3更新显示
- break;
- case 4:
- uiSetData4++;
- if(uiSetData4>9999) //最大值是9999
- {
- uiSetData4=9999;
- }
- ucWd4Update=1;//窗口4更新显示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
- ucVoiceLock=0;//原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
- break;
- case 2:// 减按键 对应朱兆祺学习板的S5键
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，设置不同的参数
- {
- case 1:
- uiSetData1--;
- if(uiSetData1>9999)
- {
- uiSetData1=0;//最小值是0
- }
- ucWd1Update=1;//窗口1更新显示
- break;
- case 2:
- uiSetData2--;
- if(uiSetData2>9999)
- {
- uiSetData2=0;//最小值是0
- }
- ucWd2Update=1;//窗口2更新显示
- break;
- case 3:
- uiSetData3--;
- if(uiSetData3>9999)
- {
- uiSetData3=0;//最小值是0
- }
- ucWd3Update=1;//窗口3更新显示
- break;
- case 4:
- uiSetData4--;
- if(uiSetData4>9999)
- {
- uiSetData4=0;//最小值是0
- }
- ucWd4Update=1;//窗口4更新显示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
- ucVoiceLock=0;//原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
- break;
- case 3:// 切换窗口按键 对应朱兆祺学习板的S9键
- ucWd++;//切换窗口
- if(ucWd>4)
- {
- ucWd=1;
- }
- switch(ucWd)//在不同的窗口下，在不同的窗口下，更新显示不同的窗口
- {
- case 1:
- ucWd1Update=1;//窗口1更新显示
- break;
- case 2:
- ucWd2Update=1;//窗口2更新显示
- break;
- case 3:
- ucWd3Update=1;//窗口3更新显示
- break;
- case 4:
- ucWd4Update=1;//窗口4更新显示
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
- ucVoiceLock=0;//原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
- break;
- case 4:// 启动发送数据和复位按键 对应朱兆祺学习板的S13键
- switch(ucStatus)//在不同的状态下，进行不同的操作
- {
- case 0://处于待机状态，则启动发送数据
- ucErrorCnt=0; //累计错误总数清零
- ucSendTotal=0; //已经发送串数据总数清零
- ucSendStep=0; //发送数据的过程步骤清零,返回开始的步骤待命
- ucStatus=1; //启动发送数据，1代表正在通讯过程
- break;
- case 1://处于正在通讯的过程
- break;
- case 2: //发送数据出错，比如中间超时没有接收到数据
- ucStatus=0; //切换回待机的状态
- break;
- }
- ucVoiceLock=1;//原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
- ucVoiceLock=0;//原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
- ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
- break;
- }
- }
- void display_drive(void)
- {
- //以下程序，如果加一些数组和移位的元素，还可以压缩容量。但是鸿哥追求的不是容量，而是清晰的讲解思路
- switch(ucDisplayDriveStep)
- {
- case 1://显示第1位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
- if(ucDigDot1==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
- break;
- case 2://显示第2位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
- if(ucDigDot2==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
- break;
- case 3://显示第3位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
- if(ucDigDot3==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
- break;
- case 4://显示第4位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
- if(ucDigDot4==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
- break;
- case 5://显示第5位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
- if(ucDigDot5==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
- break;
- case 6://显示第6位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
- if(ucDigDot6==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
- break;
- case 7://显示第7位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
- if(ucDigDot7==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
- break;
- case 8://显示第8位
- ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
- if(ucDigDot8==1)
- {
- ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80;//显示小数点
- }
- dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
- break;
- }
- ucDisplayDriveStep++;
- if(ucDisplayDriveStep>8)//扫描完8个数码管后，重新从第一个开始扫描
- {
- ucDisplayDriveStep=1;
- }
- }
- //数码管的74HC595驱动函数
- void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
- {
- unsigned char i;
- unsigned char ucTempData;
- dig_hc595_sh_dr=0;
- dig_hc595_st_dr=0;
- ucTempData=ucDigStatusTemp16_09;//先送高8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
- else dig_hc595_ds_dr=0;
- dig_hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- ucTempData=ucDigStatusTemp08_01;//再先送低8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
- else dig_hc595_ds_dr=0;
- dig_hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- dig_hc595_st_dr=0;//ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
- delay_short(1);
- dig_hc595_st_dr=1;
- delay_short(1);
- dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干扰就增强
- dig_hc595_st_dr=0;
- dig_hc595_ds_dr=0;
- }
- //LED灯的74HC595驱动函数
- void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
- {
- unsigned char i;
- unsigned char ucTempData;
- hc595_sh_dr=0;
- hc595_st_dr=0;
- ucTempData=ucLedStatusTemp16_09;//先送高8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
- else hc595_ds_dr=0;
- hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- ucTempData=ucLedStatusTemp08_01;//再先送低8位
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
- else hc595_ds_dr=0;
- hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=1;
- delay_short(1);
- ucTempData=ucTempData<<1;
- }
- hc595_st_dr=0;//ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
- delay_short(1);
- hc595_st_dr=1;
- delay_short(1);
- hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干扰就增强
- hc595_st_dr=0;
- hc595_ds_dr=0;
- }
- void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收数据中断
- {
- if(RI==1)
- {
- RI = 0;
- ++uiRcregTotal;
- if(uiRcregTotal>const_rc_size)//超过缓冲区
- {
- uiRcregTotal=const_rc_size;
- }
- ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里
- if(ucSendCntLock==0)//原子锁判断
- {
- ucSendCntLock=1; //加锁
- uiSendCnt=0;//及时喂狗，虽然在定时中断那边此变量会不断累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个串口接收中断它都被清零。
- ucSendCntLock=0; //解锁
- }
- }
- else//我在其它单片机上都不用else这段代码的，可能在51单片机上多增加" TI = 0;"稳定性会更好吧。
- {
- TI = 0;//如果不是串口接收中断，那么必然是串口发送中断，及时清除发送中断的标志，否则一直发送中断
- }
- }
- void T0_time(void) interrupt 1 //定时中断
- {
- TF0=0;//清除中断标志
- TR0=0; //关中断
- /* 注释一：
- * 此处多增加一个原子锁，作为中断与主函数共享数据的保护，实际上是借鉴了"红金龙吸味"关于原子锁的建议.
- */
- if(ucSendCntLock==0)//原子锁判断
- {
- ucSendCntLock=1; //加锁
- if(uiSendCnt
- {
- uiSendCnt++; //表面上这个数据不断累加，但是在串口中断里，每接收一个字节它都会被清零，除非这个中间没有串口数据过来
- ucSendLock=1; //开自锁标志
- }
- ucSendCntLock=0; //解锁
- }
- if(ucVoiceLock==0) //原子锁判断
- {
- if(uiVoiceCnt!=0)
- {
- uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫
- beep_dr=0;//蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。
- }
- else
- {
- ; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。
- beep_dr=1;//蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。
- }
- }
- if(ucStatus!=0) //处于非待机的状态,Led闪烁
- {
- if(ucLedLock==0)//原子锁判断
- {
- uiLedCnt++; //Led闪烁计时器不断累加
- }
- }
- if(ucStatus==1) //处于正在通讯的状态,
- {
- if(ucSendTimeOutLock==0)//原子锁判断
- {
- uiSendTimeOutCnt++; //超时计时器累加
- }
- }
- key_scan(); //按键扫描函数
- display_drive();//数码管字模的驱动函数
- TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- TR0=1;//开中断
- }
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
- {
- unsigned int i;
- for(i=0;i
- {
- ; //一个分号相当于执行一条空语句
- }
- }
- void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
- {
- unsigned int i;
- unsigned int j;
- for(i=0;i
- {
- for(j=0;j<500;j++)//内嵌循环的空指令数量
- {
- ; //一个分号相当于执行一条空语句
- }
- }
- }
- void initial_myself(void)//第一区 初始化单片机
- {
- /* 注释二：
- * 矩阵键盘也可以做独立按键，前提是把某一根公共输出线输出低电平，
- * 模拟独立按键的触发地，本程序中，把key_gnd_dr输出低电平。
- * 朱兆祺51学习板的S1就是本程序中用到的一个独立按键。
- */
- key_gnd_dr=0; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平
- led_dr=1;//点亮独立LED灯
- beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。
- hc595_drive(0x00,0x00);//关闭所有经过另外两个74HC595驱动的LED灯
- TMOD=0x01;//设置定时器0为工作方式1
- TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- //配置串口
- SCON=0x50;
- TMOD=0X21;
- /* 注释三：
- * 为了保证串口中断接收的数据不丢失，必须设置IP = 0x10，相当于把串口中断设置为最高优先级，
- * 这个时候，串口中断可以打断任何其他的中断服务函数实现嵌套，
- */
- IP =0x10;//把串口中断设置为最高优先级，必须的。
- TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600);//串口波特率为9600。
- TR1=1;
- }
- void initial_peripheral(void) //第二区 初始化外围
- {
- ucDigDot8=0; //小数点全部不显示
- ucDigDot7=0;
- ucDigDot6=0;
- ucDigDot5=0;
- ucDigDot4=0;
- ucDigDot3=0;
- ucDigDot2=0;
- ucDigDot1=0;
- EA=1; //开总中断
- ES=1; //允许串口中断
- ET0=1; //允许定时中断
- TR0=1; //启动定时中断
- }
总结陈词：
前面花了大量篇幅详细地讲解了串口收发数据的程序框架，从下一节开始我讲解单片机掉电后数据保存的内容，欲知详情，请听下回分解-----利用AT24C02进行掉电后的数据保存。
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