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#第四十四节：从机的串口收发综合程序框架
开场白：
根据上一节的预告，本来这一节内容打算讲“利用AT24C02进行掉电后的数据保存”的，但是由于网友“261854681”强烈建议我讲一个完整的串口收发程序实例，因此我决定再花两节篇幅讲讲这方面的内容。
实际上在大部分的项目中，串口都需要“一收一应答”的握手协议，上位机作为主机，单片机作为从机，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。
这节先讲从机的收发端程序实例。要教会大家三个知识点：
具体内容，请看源代码讲解。
- 基于朱兆祺51单片机学习板。
- 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。有两种更改参数的方式：
- 第一种：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是复位按键，当通讯超时蜂鸣器报警时，可以按下此键清除报警。
- 第二种：通过串口来更改参数：
- 波特率是：9600.
- 通讯协议：EB 00 55 GG 00 02 XX XX CY
- 其中第1,2,3位EB 00 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00 02就是有效数据长度。高位在左，低位在右。
- 其中从第7，8位XX XX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接收完4串数据，每串数据之间的间隔时间不能超过10秒钟，否则认为通讯超时出错引发蜂鸣器报警。如果接收到得数据校验正确，
- 则返回校验正确应答：eb 00 55 f5 00 00 35，
- 否则返回校验出错应答:：eb 00 55 fa 00 00 3a。
- 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，
- 系统处于通讯超时出错状态时，LED灯闪烁，并且蜂鸣器间歇鸣叫报警。
- 通过电脑的串口助手，依次发送以下测试数据，将会分别更改参数1，参数2，参数3，参数4。注意，每串数据之间的时间最大不能超过10秒，否则系统认为通讯超时报警。
- 把参数1更改为十进制的1： eb 00 55 01 00 02 00 01 44
- 把参数2更改为十进制的12： eb 00 55 02 00 02 00 0c 50
- 把参数3更改为十进制的123： eb 00 55 03 00 02 00 7b c0
- 把参数4更改为十进制的1234：eb 00 55 04 00 02 04 d2 1c
#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间
#define const_key_time1 20 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time2 20 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time3 20 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time4 20 //按键去抖动延时的时间
#define const_led_0_5s 200 //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_size 20 //接收串口中断数据的缓冲区数组大小
#define const_receive_time 5 //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_size 10 //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); //串口服务程序,在main函数里
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 int uiSendCnt = 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 int uiRcregTotal = 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 int uiRcMoveIndex = 0; //用来解析数据协议的中间变量
unsigned char ucSendCntLock = 0; //串口计时器的原子锁
unsigned char ucRcType = 0; //数据类型
unsigned int uiRcSize = 0; //数据长度
unsigned char ucRcCy = 0; //校验累加和
unsigned int uiLedCnt = 0; //控制Led闪烁的延时计时器
unsigned int uiSendTimeOutCnt = 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 ucKeySec = 0; //被触发的按键编号
unsigned int uiKeyTimeCnt1 = 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 int uiKeyTimeCnt2 = 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 int uiKeyTimeCnt3 = 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 int uiKeyTimeCnt4 = 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 int uiVoiceCnt = 0; //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器
unsigned char ucVoiceLock = 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 int uiSetData1 = 0; //本程序中需要被设置的参数1
unsigned int uiSetData2 = 0; //本程序中需要被设置的参数2
unsigned int uiSetData3 = 0; //本程序中需要被设置的参数3
unsigned int uiSetData4 = 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 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 < const_led_0_5s) //大概0.5秒
{
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 < const_led_1s) //大概1秒
{
led_dr = 0; //前半秒灭
}
else
{
uiLedCnt = 0; //延时计时器清零，让Led灯处于闪烁的反复循环中
}
}
else //处于待机状态，Led一直亮
{
led_dr = 1;
}
}
void usart_service(void) //串口服务程序,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[i];
}
if(ucRcCy == ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 6 + uiRcSize]) //如果校验正确，则进入以下数据处理
{
switch(ucRcType) //根据不同的数据类型来做不同的数据处理
{
case 0x01: //设置参数1
ucStatus = 1; //从设置参数1开始，表示当前处于正在发送数据的状态
uiSetData1 = ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 6]; //把两个字节合并成一个int类型的数据
uiSetData1 = uiSetData1 << 8;
uiSetData1 = uiSetData1 + ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 7];
ucWd1Update = 1; //窗口1更新显示
break;
case 0x02: //设置参数2
uiSetData2 = ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 6]; //把两个字节合并成一个int类型的数据
uiSetData2 = uiSetData2 << 8;
uiSetData2 = uiSetData2 + ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 7];
ucWd2Update = 1; //窗口2更新显示
break;
case 0x03: //设置参数3
uiSetData3 = ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 6]; //把两个字节合并成一个int类型的数据
uiSetData3 = uiSetData3 << 8;
uiSetData3 = uiSetData3 + ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 7];
ucWd3Update = 1; //窗口3更新显示
break;
case 0x04: //设置参数4
ucStatus = 0; //从设置参数4结束发送数据的状态，表示发送数据的过程成功，切换回待机状态
uiSetData4 = ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 6]; //把两个字节合并成一个int类型的数据
uiSetData4 = uiSetData4 << 8;
uiSetData4 = uiSetData4 + ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 7];
ucWd4Update = 1; //窗口4更新显示
break;
}
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] = 0xf5; //代表校验正确
ucSendregBuf[4] = 0x00;
ucSendregBuf[5] = 0x00;
ucSendregBuf[6] = 0x35;
for(i = 0; i < 7; i++) //返回校验正确的应答指令
{
eusart_send(ucSendregBuf[i]); //发送一串数据给上位机
}
}
else
{
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
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] = 0xfa; //代表校验错误
ucSendregBuf[4] = 0x00;
ucSendregBuf[5] = 0x00;
ucSendregBuf[6] = 0x3a;
for(i = 0; i < 7; i++) //返回校验错误的应答指令
{
eusart_send(ucSendregBuf[i]); //发送一串数据给上位机
}
}
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
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:// 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
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 < const_receive_time) //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
{
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
{
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
if(uiSendTimeOutCnt > const_send_time_out) //超时出错
{
uiSendTimeOutCnt = 0;
ucStatus = 2; //切换到出错报警状态
}
}
}
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 < uiDelayShort; 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 < uiDelayLong; 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：
这节详细讲了从机收发端的程序框架，而主机端的程序则用电脑的串口助手来模拟。实际上，主机端的程序也有很多内容，它包括依次发送每一串数据，根据返回的应答来决定是否需要重发数据，重发三次如果没反应则进行报错，以及超时没接收到数据等等内容。主机收发端的程序框架是什么样的？欲知详情，请听下回分解-----主机的串口收发综合程序框架
（未完待续，下节更精彩，不要走开哦）
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