單片機C語言編程心得
寫這個8*8按鍵程序的過程中，不管是在自己寫還是參考別人程序的過程中，發(fā)現(xiàn)自己對C語言有些基本知識點和編程規(guī)范有很多不懂的地方，有些是自己以前的編程習慣不好，有些就是基礎知識不扎實的表現(xiàn)，所以總結(jié)出來。
一、.H文件與.C文件的關系：
迄今為止，寫過的程序都是一些很簡單的程序，從來沒有想到要自己寫.H文件，也不知道.H文件到底什么用，與.C文件什么關系。只是最近寫鍵盤程序，參考別人的程序時，發(fā)現(xiàn)別人寫的嚴格的程序都帶有一個“KEY.H”，里面定義了.C文件里用到的自己寫的函數(shù)，如Keyhit()、Keyscan()等。
經(jīng)過查找資料得知，.H文件就是頭文件，估計就是Head的意思吧，這是規(guī)范程序結(jié)構(gòu)化設計的需要，既可以實現(xiàn)大型程序的模塊化，又可以實現(xiàn)根各模塊的連接調(diào)試。
1、.H文件介紹：
在單片機C程序設計中，項目一般按功能模塊化進行結(jié)構(gòu)化設計。將一個項目劃分為多個功能，每個功能的相關程序放在一個C程序文檔中，稱之為一個模塊，對應的文件名即為模塊名。一個模塊通常由兩個文檔組成，一個為頭文件*.h，對模塊中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)原型進行描述;另一個則為C文件*.c ，對數(shù)據(jù)實例或?qū)ο蠖x，以及函數(shù)算法具體實現(xiàn)。
2、.H文件的作用
作為項目設計，除了對項目總體功能進行詳細描述外，就是對每個模塊進行詳細定義，也就是給出所有模塊的頭文件。通常H頭文件要定義模塊中各函數(shù)的功能，以及輸入和輸出參數(shù)的要求。模塊的具體實現(xiàn)，由項目組成根據(jù)H文件進行設計、編程、調(diào)試完成。為了保密和安全，模塊實現(xiàn)后以可連接文件OBJ、或庫文件LIB的方式提供給項目其他成員使用。由于不用提供源程序文檔，一方面可以公開發(fā)行，保證開發(fā)人員的所有權(quán);另一方面可以防止別人有意或無意修改產(chǎn)生非一致性，造成版本混亂。所以H頭文件是項目的詳細設計和團隊工作劃分的依據(jù)，也是對模塊進行測試的功能說明。要引用模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)或算法，只要用包含include指定模塊H頭文件即可。
3、.H文件的基本組成
/*如下為鍵盤驅(qū)動的頭文檔*/
#ifndef _KEY_H_ //防重復引用，如果沒有定義過_KEY_H_，則編譯下句
#define _KEY_H_ //此符號唯一， 表示只要引用過一次，即#i nclude
/////////////////////////////////////////////////////////////////
char keyhit( void ); //擊鍵否
unsigned char Keyscan( void ); //取鍵值
/////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif
二、盡量使用宏定義#define
開始看別人的程序時，發(fā)現(xiàn)程序開頭，在文件包含后面有很多#define語句，當時就想，搞這么多標示符替換來替換去的，麻不麻煩啊，完全沒有理解這種寫法的好處。原來，用一個標示符表示常數(shù)，有利于以后的修改和維護，修改時只要在程序開頭改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，節(jié)省時間。
#define KEYNUM 65//按鍵數(shù)量，用于Keycode[KEYNUM]
#define LINENUM 8//鍵盤行數(shù)
#define ROWNUM 8//鍵盤列數(shù)
注意的地方：
1、宏名一般用大寫
2、宏定義不是C語句，結(jié)尾不加分號
三、不要亂定義變量類型
以前寫程序，當需要一個新的變量時，不管函數(shù)內(nèi)還是函數(shù)外的，直接在程序開頭定義，雖然不是原則上的錯誤，但是很不可取的作法。
下面說一下，C語言中變量類型的有關概念：
從變量的作用范圍來分，分為局部變量和全局變量：
1、全局變量：是在函數(shù)外定義的變量，像我以前定義在程序開頭的變量都是全局變量，這里我就犯了一個大忌，使用了過多的全局變量。
帶來的問題有兩個：一是，全局變量在程序全部執(zhí)行過程中都占用資源;二是，全局變量過多使程序的通用性變差，因為全局變量是模塊間耦合的原因之一。
2、局部變量：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，只在函數(shù)內(nèi)部有效。
從變量的變量值存在的時間分為兩種：
1、靜態(tài)存儲變量：程序運行期間分配固定的存儲空間。
2、動態(tài)存儲變量：程序運行期間根據(jù)需要動態(tài)地分配存儲空間。
具體又包括四種存儲方式：auto static register extern
1、局部變量，不加說明默認為auto型，即動態(tài)存儲，如果不賦初值，將是一個不確定的值。而將局部變量定義為static型的話，則它的值在函數(shù)內(nèi)是不變的，且初值默認為0。
static unsigned char sts;//按鍵狀態(tài)變量
static unsigned char Nowkeycode;//此時的鍵碼
static unsigned char Prekeycode;//上一次的鍵碼
static unsigned char Keydowntime;//矩形鍵盤按下去抖時間變量
static unsigned char Keyuptime;//矩形鍵盤釋放去抖時間變量
static unsigned char Onoffdowntime;//關機鍵按下去抖時間變量
static unsigned char Onoffuptime;//關機鍵釋放去抖時間變量
static unsigned char onoff_10ms; //判斷關機鍵中斷次數(shù)變量，累計150次大約為3S,因為前后進了兩個10ms中斷
2、全局變量，編譯時分配為靜態(tài)存儲區(qū)，可以被本文件中的各個函數(shù)引用。如果是多個文件的話，如果在一個文件中引用另外文件中的變量，在此文件中要用extern說明。不過如果一個全局變量定義為static的話，就只能在此一個文件中使用。
四、特殊關鍵字const volatile的使用
1、const
const用于聲明一個只讀的變量
const unsigned char a=1;//定義a=1，編譯器不允許修改a的值
作用：保護不希望被修改的參數(shù)
const unsigned char Key_code[KEYNUM]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10,
0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,
0x19,0x1A,0x1B,0x1C,0x1D,0x1E,0x1F,0x20,
0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,
0x29,0x2A,0x2B,0x2C,0x2D,0x2E,0x2F,0x30,
0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
0x39,0x3A,0x3B,0x3C,0x3D,0x3E,0x3F,0x40,
0x41
};//鍵碼
const unsigned char Line_out[LINENUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//行輸出編碼
const unsigned char Row_in[ROWNUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//列輸入編碼
2、volatile
一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會去假設這個變量的值了。精確地說就是,優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值,而不是使用保存在寄存器里的備份。
static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望ISR_2中斷產(chǎn)生時，在main當中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒有修改過i，因此可能只執(zhí)行一次對從i到某寄存器的讀操作,然后每次if判斷都只使用這個寄存器里面的“i副本”，導致dosomething永遠也不會被調(diào)用。如果將將變量加上volatile修飾,則編譯器保證對此變量的讀寫操作都不會被優(yōu)化(肯定執(zhí)行)。
一般說來,volatile用在如下的幾個地方：
1、中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變量需要加volatile;
2、多任務環(huán)境下各任務間共享的標志應該加volatile;
3、存儲器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明,因為每次對它的讀寫都可能由不同意義;
擴展閱讀：C語言高效編程的幾招
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-19
