C语言 单片机

各路大牛的C语言编程建议和技巧,看完感触颇深

2019-05-17
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我们鼓励在编程时应有清晰的哲学思维,而不是给予硬性规则。我并不希望你们能认可所有的东西,因为它们只是观点,观点会随着时间的变化而变化。可是,如果不是直到现在把它们写在纸上,长久以来这些基于许多经验的观点一直积累在我的头脑中。因此希望这些观点能帮助你们,了解如何规划一个程序的细节。(我还没有看到过一篇讲关于如何规划整个事情的好文章,不过这部分可以是课程的一部分)要是能发现它们的特质,那很好;要是不认同的话,那也很好。但如果能启发你们思考为什么不认同,那样就更好了。在任何情况下,都不应该照搬我所说的方式进行编程;要用你认为最好的编程方式来尝试完成程序。请一以贯之而且毫不留情的这么做。


1 排版问题


程序是一种出版物。意味着程序员们会先阅读(也许是几天、几周或几年后的你自己阅读),最后才轮到机器。机器的快乐就是程序能编译,机器才不在乎程序写的有多么漂亮,可是人们应该保持程序的美观。有时人们会过度关心:用漂亮的打印机呆板地打印出漂亮的输出,而这些输出只是将所有介词用英文文本以粗体字体凸显出来,都是些与程序无关的细节。虽然有很多人认为程序就应该像 Algol.68 所描述的一样(有些系统甚至要求照搬该风格编写程序),可清晰的程序不会因为这样的呈现而变得更清晰,只会使糟糕的程序变得更可笑。


对于清晰的程序来说,排版规范一向都是至关重要的。当然,众所周知最有用的是缩进,但是当墨水遮盖了意图时,就会控制住排版。因此即便坚持使用简单的旧打字机输出,也该意识到愚蠢的排版。避免过度修饰,比如保持注释的简洁和灵活。通过程序整齐一致地说出想表达的。接着往下看。


2 变量命名


对于变量名称,长度并不是名称的价值所在,清晰的表达才是。不常用的全局变量可能会有一个很长的名称,像 maxphysaddr。在循环中每一行所使用的数组索引,并不需要取一个比 i 更详尽的名字。取 index 或者 elementnumber 会输入更多的字母(或调用文本编辑器),并且会遮盖住计算的细节。当变量名称很长时,很难明白发生了什么。在一定程度上,这是排版问题,看看下面


640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1


vs.


640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1


现实例子中的问题会变得更糟。所以仅需把索引当成符号来对待。


指针也需要合理的符号。np 仅仅只是作为指针 nodepointer 的助记符。如果一贯都遵从命名规范,那么很容易就能推断出 np 表示“节点指针”。在下一篇文章中会提到更多。


同时在编程可读性的其它方面,一致性也是极其重要的。假使变量名为 maxphysaddr,则不要给同级关系的变量取名 lowestaddress。


最后,我倾向于「最小长度」但「最大信息量」的命名,并让上下文补齐其余部分。例如:全局变量在使用时很少有上下文帮助理解,那么它们的命名相对而言更需要令人易懂。因此我称 maxphyaddr 作为一个全局变量名,对于在本地定义和使用的指针来说 np 并不一定是 NodePoint。这是品味的问题,但品味又与清晰度相关。


我避免在命名时嵌入大写字母;它们的阅读舒适性太别扭了,像糟糕的排版一样令人心烦。


3 指针的使用


C语言不同寻常,因为它允许指针指向任何事物。指针是锋利的工具,像任何这样的工具一样,使用得当可以产生令人愉悦的生产力,但使用不当也可以造成极大的破坏。指针在学术界的名声不太好,因为它太危险了,莫名其妙地就变得糟糕的不行。但我认为它是强大的符号,它可以帮助我们清楚地自我表达。


思考:当有指针指向对象时,对于那个对象,确切地说它只是名称,其它什么也不是。听起来很琐碎,但看看下面的两个表达式:



第一个指向一个 node(节点),第二个计算为(可以说)同一个 node。但第二种形式是不太容易理解的表达式。这里解释一下,因为我们必须要知道 node 是什么,i 是什么,还要知道 i 和 node 与周围程序之间相关的规则是什么。孤立的表达式并不能说明 i 是 node 的有效索引,更不用提是我们想要元素的索引。


如果 i、j 和 k 都是 node 数组中的索引将很容易出差错,而且连编译器都不能帮助找出错误。当给子程序传参数时,尤其容易出错:指针只是一个单独的参数;但在接收的子程序中必须认为数组和索引是一体的。


计算为对象表达式本身,比该对象的地址更不易察觉,而且容易出错。正确使用指针可以简化代码:



vs.



如果想取下一个元素的 type 可以是





 i 前移,但其余的表达式必须保持不变;用指针的话,只需要做一件事,就是指针前移。


把排版因素也考虑进来。对于处理连续的结构体来说,使用指针比用表达式可读性更好:只需要较少的笔墨,而且编译器和计算机的性能消耗也很小。与此相关的问题是,指针类型会影响指针正确使用,这也就允许在编译阶段使用一些有用的错误检测,来检查数组序列不能分开。而且如果是结构体,那么它们的标签字段就是其类型的提示。因此



是足以让人明白的。如果是索引数组,数组将取一些精心挑选的名字,而且表达式也会变得更长:



此外,由于例子变得越来越大,额外的字符更加让人恼火。


一般来说,如果发现代码中包含许多相似并复杂的表达式,而且表达式计算为数据结构中的元素,那么明智地使用指针可以消除这些问题。考虑一下



看起来像利用复合表达式表示 p。有时这值得用一个临时变量(这里的 p)或者把运算提取成一个宏。


4 过程名称


过程名称应该表明它们是做什么的,函数名称应该表明它们返回什么。函数通常在像 if 这样的表达式使用,因此可读性要好。



是没有太大帮助的,因为不能推断出 checksize 错误时返回 true,还是非错误时返回。相反



使这点能清晰表达,并且在常规使用中将来也不大可能出错。


5 注释


这一个微妙的问题,需要自己体会和判断。由于一些原因,我倾向于宁可清除注释。第一,假如代码清晰,并且使用了规范的类型名称和变量名称,应该从代码本身就可以理解。第二,编译器不能检查注释,因此不能保证准确,特别是代码修改过以后。误导性的注释会非常令人困惑。第三,排版问题:注释会使代码变得杂乱。


但有时我会写注释,像下文一样仅仅只是把它们用于介绍。例如:解释全局变量的使用和类型(我总是在庞大的程序中写注释);作为一个不寻常或者关键过程的介绍;或标记出大规模计算的一节。


有一个糟糕注释风格的例子:



还有更糟糕的做法:



先不要嘲笑,等到在现实中看到再去吧。


或许除了诸如重要数据结构的声明(对数据的注释通常比对算法的更有帮助),这样至关重要部分之外,需要避免对注释的“可爱”排版和大段的注释;基本上最好就不要写注释。如果代码需要靠注释来说明,那最好的方法是重写代码,以便能更容易地理解。这就把我们带到了复杂度。


6 复杂度


许多程序过于复杂,比需要有效解决的问题更加复杂。这是为什么呢?大部分是由于设计不好,但我会跳过这个问题,因为这个问题太大了。然而程序往往在微观层面就很复杂,有关这些可以在这里解决。


  • 规则 1:不要断定程序会在什么地方耗费运行时间。 瓶颈总是出现在令人意想不到的地方,直到证实瓶颈在哪,不要试图再次猜测并加快运行速度。

  • 规则 2:估量(measure) 在没有对代码做出估量之前不要优化速度,除非发现最耗时的那部分代码,要不也不要去做。

  • 规则 3:当 n 很小时(通常也很小),花哨的算法运行很慢。 花哨算法有很大的常数级别复杂度。在你确定 n 总是很大之前, 不要使用花哨算法。(即使假如 n 变大,也优先使用规则 2).例如,对于常见问题,二叉树总比伸展树高效。

  • 规则 4:花哨的算法比简单的算法更容易有 bug,而且实现起来也更困难 尽量使用简单的算法与简单的数据结构。

  

以下几乎是所有实际程序中用到的数据结构:


  • 数组

  • 链表

  • 哈希表

  • 二叉树


当然也必须要有把这些数据结构灵活结合的准备,比如用哈希表实现的符号表,其中哈希表是由字符型数组组成的链表。


  • 规则 5:以数据为核心 如果选择了适当的数据结构并把一切都组织得很有条理性,算法总是不言而喻的。编程的核心是数据结构,而不是算法。(参考 Brooks p. 102)

  • 规则 6:就是没有规则 6。


7 数据编程


不像许多 if 语句,算法或算法的细节通常以紧凑、高效和明确的数据进行编码。眼前的工作可以编码,归根到底是由于其复杂性都是由不相干的细节组合而成。分析表是典型例子,它通过一种解析固定、简单代码段的形式,对编程语言的语法进行编码。有限状态机特别适合这种处理形式,但是几乎任何涉及到对构建数据驱动算法有益的程序,都是将某些抽象数据类型的输入“解析”成序列,序列会由一些独立“动作”构成。


也许这种设计最有趣的地方是表结构有时可以由另一个程序生成(经典案例是解析生成器)。有个更接地气的例子,假如操作系统是由一组表驱动,这组表包含连接 I/O 请求到相应设备驱动的操作,那么可以通过程序“配置“系统,该程序可以读取到某些特殊设备与可疑机器连接的描述,并打印相应的表。


数据驱动程序在初学者中不常见的原因之一是由于 Pascal 的专制。 Pascal 像它的创始人一样,坚信代码要和数据分开。因而(至少在原始形式上)无法创建初始化的数据。与图灵和冯诺依曼的理论背道而驰,这些理论可都是定义存储计算机的基本原理。代码和数据是一样的,或至少可以算是。还能怎样解释编译器的工作原理呢?(函数式语言对 I/O 也有类似的问题)


8 函数指针


Pascal 专制的另一个结果是初学者不使用函数指针。(在 Pascal 中没有把函数作为变量) 用函数指针来处理编码复杂度会有一些令人感兴趣的地方。


指针指向的程序有一定的复杂度。这些程序必须遵守一些标准协议,像要求一组都是相同调用的程序就是其中之一。除此之外,所要实现的只是完成业务,复杂度是分散的。


有个协议的主张是既然所有使用的功能相似,那么它们的行为也必须相似。这对简单的文档、测试、程序扩展和甚至使程序通过网络分布都有帮助——远程过程调用可以通过该协议进行编码。


我认为面相对象编程的核心是清晰使用函数指针。规定好要对数据执行的一系列操作,以及对这些操作响应的整套数据类型。将程序合拢到一起最简单的方法是为每种类型使用一组函数指针。简而言之,就是定义类和方法。当然,面向对象语言提供了更多更漂亮的语法、派生类型等等,但在概念上几乎没有提出额外的东西。


数据驱动程序与函数指针的结合,变成了一种表现令人惊讶的工作方法。根据我的经验,这种方法经常会产生惊喜的结果。即使没有面向对象语言,无需额外的工作也可以获得 90% 的好处,并且能更好地管理结果。我无法再推荐出更高标准的实现方式。我所有的程序都是由这种方式组织管理,而且经过多次开发后都相安无事——远远优于缺少约束的方法。也许正如所说:从长远来看,约束会带来丰厚的回报。


9 包含文件


简单规则:包含(include)文件时应该永远不要嵌套包含。 如果声明(在注释或隐式声明里)需要的文件没有优先包含进来,那么使用者(程序员)要决定包含哪些文件,但要以简单的方式处理,并采用避免多重包含的结构。多重包含是系统编程的祸根。将文件包含五次或更多次来编译一个单独的 C 源文件的事情屡见不鲜。Unix 系统中 /usr/include/sys 就用了这么可怕的方式。


说到 #ifdef,有一个小插曲,虽然它能防止读取两次文件,但实际上经常用错。#ifdef 是定义在文件本身中,而不是文件包含它。结果是常常导致让成千上万不必要的代码通过词汇分析器,这是(优秀编译器中)耗费最大的阶段。


只需遵从以上简单规则,就能让你的代码变得优雅而美观,至少也是赏心悦目,从技术变成艺术~~


延伸阅读:


有人认为,现在是java和.net的时代,有谁还需要C以及汇编呢?孰不知,java和.net是建立在软件之上的,是为了垄断市场而建立起来的体系, 犹如挖好一个金壁辉煌的坑,请你往下跳,还自以为站在巨人的肩膀上,事实上成了坑底之蛙。要成为一个真正的程序员,并期望成为一个程序员高手,必须从机器 出发,从cpu到操作系统,再到软件体系,高手的境界就是悟道后的明镜灵台,软件设计出神入化,我就是程序,程序就是我。


旁观者李四说:此人大笨也!我用鼠标随便拖几个控件,就是一个xxx管理系统了,你用C语言怕是一年也写不出来吧!好吧,我要承认,讲这话的都已经是mS 的奴才了,别的我不了解,MFC本身就是一个封闭的架构,从MFC入手学习,你只会形成一种封闭的思维模式,因为MS希望很多人只学会表面的东西,不致成 为高手,所以它大力推荐所谓的可视化的程序开发工具,也真有很多人愿意上他的当,最后真正迷失方向。说他坐不了程序吧,他也可以作,但是如果程序复杂一 点,出现问题时,问题出再哪里就搞不清楚了,反正是不清楚!


梁肇新,大牛啊,他说:"我就搞不懂了,用鼠标怎么写程序呢?在我的公司里,高手的键盘响个不停,鼠标偶尔响一下,新手是鼠标响个不停,键盘偶尔响一下,他们的薪水相差的就不是一倍那么多了!"


C语言是各大操作系统的基础,Unix、Linux、Windows其内核都清一色是C语言开发的,(某些地方是和汇编语言混合开发的),君不见 WindowsAPI都是C语言函数的接口?Unix/Linux绝大多数应用都是C语言开发的;Windows应用程序用纯API开发已然不多,大多都 是依靠某种ApplicationFramework,比如所谓的VC++,其实就是指VCIDE+C++语言+MFC(现在重点已转向ATL、 WTL),但是Windows服务、网络、驱动程序等底层软件,还是C语言开发的。各种语言的编译器,包括java虚拟机,都是用C语言开发的。各种嵌入 式设备,如手机、PDA也都是C语言开发的。


下面是一些个人建议


多看课本、代码


由于C语言灵活、强大,初学者要全面地掌握它非常吃力,因此在学习C语言的过程中,要多看课本、代码,课本上没有的可以上网搜索。首先一定要熟练掌握变量、常量、基本数据类型、库函数及特点和运用、运算符、表达式及语句、C语言编写的基本格式。再次要掌握C语言的流程控制语句、数组、函数、指针等基础知识,上述知识熟练后就可以学习链表、队列、树、图等知识。最后要熟练各个知识点的运用,可以把学习的重点放在函数的设计框架、参数设计、返回值设计等关键问题上。


学好数学、英语


在C语言的学习过程中,一般有大量的算法和数据结构需要去了解(大一同学在大二会接触这些知识,如果有想提前了解的同学,可以点击下面链接查看:),许多算数运算和逻辑运算、关系运算、循环结构都可以利用数学知识来完成的,同样许多算法都是为了完成数学领域的计算。编写程序是为了让计算机可以代替人操作运算过程,从而减少人力。可见数学在计算机学习中的重要地位,有了数学知识,你会发现数据结构与算法原来也是很简单的。同理,在C语言的学习过程中,我们会用到大量的英语知识。对于编程来说,英语的作用体现在阅读英文文档,适应国际化的编程环境,我们要记住常用的一些C语言中用到的词汇,也就是诸多的关键字。


理论联系实践,重视上机试验


计算机专业的大部分课程都是通过实践来检验学习成果的,更重要的是要将所学的理论知识都要在实践中更好的发挥。编程序是个实干的活,光说不练不行。刚开始学的时候可以多练习书上的习题。对于自己不明白的地方,自己编个小程序实验一下是最好的方法,能给自己留下深刻的印象。自己动手的过程中要不断纠正自己不好的编程习惯和认识错误 C语言也是一门实践性很强的课程,既要掌握概念,又要动手编程、上机调试运行。养成上机前分析题目,并编出程序源代码的好习惯,编程时要注意程序的格式、标点符号等,同时调试程序时要有耐心,有时一个程序可能要修改多次,甚至于费了不少劲还是没结果。要不断向老师或者同学请教,不断地查阅资料,所以编程千万不可遇难而退,这个时候是决定你水平提高的关键,一定要坚持到底。大家对自己要有自信,对学好C语言课程要有信心,这样我们才会有一个好的学习状态并改正BUG。程序调试成功后,要总结分析出自己在编写程序时都出现了那些不足,在以后的解题过程中自己应该注意的问题。上机调式程序成功后要完成实验报告,逐步积累调试程序的经验。培养自己良好的编程习惯。


养成良好的编程习惯


(1)在比较复杂的代码后面要有注释。如果光溜溜一堆代码,别人就不可能看懂你的代码,而且也不利于查找错误。除非你一直编东西给自己看。能在代码里说明白的就一定要在代码里体现。比如变量名、函数名,在命名的时候尽量说明是干什么用的。


(2)注意语句的嵌套不要太长,把主函数尽量写简短。经常看到别人的代码是主函数只有几行,几个函数调用,而定义全在主函数外部。这样一是减少了主函数内部的嵌套,二是比较精简,容易读懂。


(3)注意语句的选择。并不是分支语句就用if循环就用while、for。在适当的情况下switch和dowhile语句也是要用的。在某些时候,switch语句比if语句更加精练明了,而dowhile比while少一个循环。



那么如何学好单片机C语言?


很多想学单片机的人问我的第一句话就是怎样才能学好单片机?对于这个问题我今天就我自己是如何开始学单片机,如何开始上手,如何开始熟练这个过程给大家讲讲。


先说说单片机,一般我们现在用的比较多的的MCS-51的单片机,它的资料比较多,用的人也很多,市场也很大。就我个人的体会怎么样才能更快的学会单片机这门课。单片机这门课是一项非常重视动手实践的科目,不能总是看书,但是学习它首先必须得看书,因为从书中你需要大概了解一下,单片机的各个功能寄存器,而说明白点,我们使用单片机就是用软件去控制单片机的各个功能寄存器,再说明白点,就是控制单片机那些管脚的电平什么时候输出高,什么时候输出低。由这些高低电平的变化来控制你的系统板,实现我们需要的各个功能。至于看书,只需大概了解单片机各管脚都是干什么的?能实现什么样的功能?第一次,第二次你可能看不明白,但这不要紧,因为还缺少实际的感观认识。所以我总是说,学单片机看书看两三天的就够了,看小说你一天能看五六本,看单片机你两三天看两三遍就够了,可以不用仔细的看。推荐一本书,就这一本就足够,书名是《新编MCS-51单片机应用设计》,是哈尔滨工业大学出版社出的的,作者是张毅刚。大概了解一下书上的内容,然后实践,这是非常关键的,如果说学单片机你不实践那是不可能学会的,关于实践有两种方法你可以选择,一种方法:你自己花钱买一块单片机的学习板,不要求功能太全的,对于初学者来说你买功能非常多的那种板子,上面有很多东西你这辈子都用不着,我建议有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD或DA(原理一样)、液晶、蜂鸣器,这就差不多了。如果上面我提到的这些,你能熟练应用,那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了,剩下的就是自己练习设计电路,不断的积累经验。只要过了第一关,后面的路就好走多了,万事开头难,大家可能都听过。方法二:你身边如果有单片机方面的高手,向他求助,让他帮你搭个简单的最小系统板。对于高手来说,做个单片机的最小系统板只需要一分钟的时间,而对于初学者可就难多了,因为只有对硬件了解了,才能熟练运用。而如果你身边没有这样的高手,又找不到可以帮助你的人,那我劝你最好是自己买上一块,毕竟自己有一块要方便的多,以后做单片机类的小实验时都能用得上,还省事。


有了单片机学习板之后你就要多练习,最好是自己有台电脑,一天少看电影,少打游戏,把学习板和电脑连好,打开调试软件坐在电脑前,先学会怎么用调试软件,然后从最简单的流水灯实验做起,等你能让那八个流水灯按照你的意愿随意流动时你已经入门了,你会发现单片机是多么迷人的东西啊,太好玩了,这不是在学习知识,而是在玩,当你编写的程序按你的意愿实现时你比做什么事都开心,你会上瘾的,真的。做电子类的人真的会上瘾。然后让数码管亮起来,这两项会了后,你已经不能自拔了,你已经开始考虑你这辈子要走哪一行了。就是要这样练习,在写程序的时候你肯定会遇到很多问题,而这时你再去翻书找,或是问别人,当得到解答后你会记住一辈子的,知识必须用于现实生活中,解决实际问题,这样才能发挥它的作用,你自己好好想想,上了这么多年大学,天天上课,你在课堂上学到了什么?是不是为了期末考试而忙碌呢?考完得了90分,哈哈哈好高兴啊,下学期开学回来忘的一干二净,是不是?你学到什么了?但是我告诉你单片机一旦学会,永远不会忘了。另外我再说说用汇编和C语言编程的问题。很多同学大一二就开设了C语言的课,我也上过,我知道那时天天就是几乘几,几加几啊,求个阶乘啊。学完了有什么用?让你用C语言编单片机的程序你是不是就傻了?书上的东西我们必须要会运用。单片机编程用C语言或汇编语言都可以,但是我建议用C语言比较好,如果原来有C语言的基础那学起来会更好,如果没有,也可以边学单片机边学C语言,C语言也挺简单,只是一门工具而已,我劝你最好学会,将来肯定用得着,要不你以后也得学,你一点汇编都不会根本无所谓,但你一点C语言都不会那你将来会吃苦头。汇编写程序代码效率高,但相对难度较大,而且很罗嗦,尤其是遇到算法方面的问题时,根本是麻烦的不得了,现在单片机的主频在不断的提高,我们完全不需要那么高效率的代码,因为有高频率的时钟,单片机的ROM也在不断的提高,足够装得下你用C语言写的任何代码,C语言的资料又多又好找,将来可移植性非常好,只需要变一个IO口写个温度传感器的程序在哪里都能用,所以我劝大家用C语言。


总结上面,只要你有信心,做事能坚持到底,有不成功不放弃的强烈意志,那学个单片机来说就是件非常容易的事。


步骤:


1.找本书大概了解一下单片机结构,大概了解就行。不用都看懂,又不让你出书的。(三天)

2.找学习板练习编写程序,学单片机就是练编程序,遇到不会的再问人或查书。 (二十天)

3.自己网上找些小电路类的资料练习设计外围电路。焊好后自己调试,熟悉过程。 (十天)

4.自己完全设计具有个人风格的电路,产品,。。。你已经是高手了。 。。。。


看到了吗?下功夫一个多月你就能成为高手,我就讲这么多了,学不学得会,下不下得了功夫就看你的了。


我的单片机学习心得

很多人说,学单片机最好先学汇编语言,以我的经验告诉大家,绝对没有这个必要,初学者一开始就直接用C语言为单片机编程,既省时间,学起来又容易,进步速度会很快。在刚开始学单片机的时候,千万不要为了解单片机内部结构而浪费时间,这样只能打击你的信心,当你学会编程后,自然一步步就掌握其内部结构了。


单片机的学习实践。


单片机提高重在实践,想要学好单片机,软件编程必不可少。但是熟悉硬件对于学好单片机的也是非常重要的。如何学习好硬件,动手实践是必不可少的。我们可以通过自己动手做一个自己的电子制作,通过完成它,以提高我的对一些芯片的了解和熟练运用它。这样我们就可以多一些了解芯片的结构。我相信,你完成了一个属于自己的电子制作,你的单片机水平就会有一个质的提高。


这就是我学习单片机的心得体会,希望给单片机的爱好者学好单片机有所帮助。


使用单片机就是理解单片机硬件结构,以及内部资源的应用,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置,以及实现各种功能的程序编制。


第一步:数字I/O的使用


使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。


第二步:定时器的使用


学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实 现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数 字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。定时器的使用是非常重要的,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。


第三步:中断


单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等。中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。


以上三步学会,就相当于降龙十八掌武功,会了三掌了,可以勉强护身。


第四步:与PC机进行RS232通信


单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。


USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!


第五步:学会A/D转换


MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。使用A/D转换功能的简单的例子是设计一个电压表。


第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口


这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。


第七步:学会比较、捕捉、PWM功能


这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。如果以上七步都学会,就可以设计一般的应用系统,相当于学会十招降龙十八掌,可以出手攻击了。


第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计


学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。


到此为止,相当于学会15招降龙十八掌,但还不到打遍天下无敌手的境界。即使如此,也算是单片机大虾了!! 


来自嵌入式ARM.png

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最新评论

  • 一个钢镚2019-05-20 01:21回复

    能给差评不?就因为你没有例子