typedef  原類型名   新類型名

typedef語句并未定義一種新的數(shù)據(jù)類型，他僅僅是給已經(jīng)有的數(shù)據(jù)類型取了一個更加簡潔直觀的名字，可以用這個新的類型名字來定義變量。在實際開發(fā)中，很多公司都會使用這個關(guān)鍵字來給變量類型取新名字，一是為了方便代碼的移植，還有就是為了代碼更加的簡潔一些，比如以下的這幾種類型定義方式。

typedef  signed    char    int8;    // 8位有符號整型數(shù)

typedef  signed    int     int16;   //16位有符號整型數(shù)

typedef  signed    long    int32;   //32位有符號整型數(shù)

typedef  unsigned  char    uint8;   // 8位無符號整型數(shù)

typedef  unsigned  int     uint16;  //16位無符號整型數(shù)

typedef  unsigned  long    uint32;  //32位無符號整型數(shù)

經(jīng)過以上的這種類型說明后，今后我們在程序中就可以直接使用uint8來替代unsigned char來定義變量。聰明的你，是否發(fā)現(xiàn)我們起的這個代號，無符號型的前邊帶一個u，有符號的不帶u，int表示整數(shù)的意思，后邊的數(shù)字代表的是這個變量類型占的位數(shù)，這種命名方式很多公司都采用，大家也可以學著采用這種方式。

有的時候也有用宏定義代替typedef的功能，但是宏定義是由預處理完成的，而typedef則是在編譯時完成的，后者更加靈活。我發(fā)現(xiàn)有的同學用這種定義方式：

#define  uchar  unsigned char

這種方式不建議大家使用，在這種應用下是沒問題，但是當用到指針的時候，就有可能出錯，在一些比較正規(guī)的公司如果寫出這種形式可能會感覺寫代碼的人比較初級。下面我們就介紹一下typedef和#define 之間的區(qū)別。

#define是預編譯處理命令，在編譯處理時進行簡單的替換，不做任何正確性檢查，不管含義是否正確都會被代入，比如：

#define  PI  3.1415926

有了這個宏，我們今后可以直接用PI來替代3.1415926了，比如我們寫area = PI*r*r求圓的面積就會直接替換成3.1415926*r*r。如果我們不小心寫成了3.1415g26，編譯的時候還是會代入。

typedef是在編譯時進行處理的，它是在自己的作用域內(nèi)給一個已經(jīng)存在的類型起一個代號，如果我們把前邊的類型說明錯誤的寫成：

typedef  unsinged  char    uint8;

編譯器會直接報錯。

對于#define來說，更多的應用是進行一些程序可讀性、易維護的替換。比如：   

#define   LCD1602_DB  P0

#define   SYS_MCLK   (11059200/12)

在寫1602程序的過程中，我們可以直接用LCD1602_DB表示1602的通信總線，我們也可以直接用SYS_MCLK來作為我們單片機的機器周期，這樣如果改動一些硬件，比如出于特定需要而換了其它頻率的晶振，那么我們可以直接在程序最開始部分改一下即可，不用到處去修改數(shù)字了。

而對于類型說明，有的情況下typedef和#define用法一樣，有的情況就不一樣了。

typedef  unsigned  char    uint8;       uint8  i, j;

#define  uchar  unsigned char           uchar  i, j;

這兩種用法是完全相同的，等價的，沒有區(qū)別，不過大家要注意typedef后邊有分號，而#define后邊是沒有分號的。

typedef   int*  int_p;     int_p  i, j;

#define   int_p  int*      int_p  i,  j;

這兩種用法得到的結(jié)果是不一樣的，其中第一種無疑是定義了i和j這兩個int指針變量。而第二種呢？因為define是直接替換，實際上就是int* i, j; 所以i是一個int指針變量，而j卻是一個普通的int變量。

總之，typedef是專門給類型重新起名的，而#define是純粹替換的，大家記住其用法。

#include <文件名>          或者 #include ”文件名”

使用尖括號表示預處理程序直接到系統(tǒng)指定的“包含文件目錄”去查找，使用雙引號則表示預處理程序首先在當前文件所在的文件目錄中查找被包含的文件，如果沒有找到才會再到系統(tǒng)的“包含文件目錄”去查找。一般情況下，我們的習慣是系統(tǒng)提供的頭文件用尖括號方式，我們用戶自己編寫的頭文件用雙引號方式。

我們在前邊用過很多次#include <reg52.h>，這個文件所在的位置是keil軟件安裝目錄的\C51\INC這個路徑內(nèi)，大家可以去看看，在這個文件夾內(nèi)，有很多系統(tǒng)自帶的頭文件，當然也包含了<intrins.h>這個頭文件。當我們一旦寫了#include <reg52.h>這條指令后，那么相當于在我們當前的.C文件中，寫下了以下的代碼。

#ifndef __REG52_H__

#define __REG52_H__

/*  BYTE Registers  */

sfr P0    = 0x80;

sfr P1    = 0x90;

sfr P2    = 0xA0;

sfr P3    = 0xB0;

... ...

/*  BIT Registers  */

/*  PSW  */

sbit CY    = PSW^7;

sbit AC    = PSW^6;

sbit F0    = PSW^5;

sbit RS1   = PSW^4;

sbit RS0   = PSW^3;

sbit OV    = PSW^2;

sbit P     = PSW^0; //8052 only

/*  TCON  */

sbit TF1   = TCON^7;

sbit TR1   = TCON^6;

sbit TF0   = TCON^5;

sbit TR0   = TCON^4;

sbit IE1   = TCON^3;

sbit IT1   = TCON^2;

sbit IE0   = TCON^1;

sbit IT0   = TCON^0;

... ...

#endif

我們之前在程序中，只要寫了#include <reg52.h>這條指令，我們就可以隨便使用P0、TCON、TMOD這些寄存器和TR0、TR1、TI、RI等這些寄存器的位，都是因為它們已經(jīng)在這個頭文件中定義或聲明過了。

前邊我們講過，要調(diào)用某個函數(shù)，必須提前進行聲明。而Keil自己做了很多函數(shù)，生成了庫文件，我們?nèi)绻�要使用這些函數(shù)的時候，不需要寫這些函數(shù)的代碼，而直接調(diào)用這些函數(shù)即可，調(diào)用之前首先要進行聲明一下，而這些聲明也放在頭文件當中。比如我們所用的_nop_();函數(shù)，就是在<intrins.h>這個頭文件中。

在我們前邊應用的實例中，很多文件中的所要用到的函數(shù)，都是在其他文件中定義的，我們在當前文件要調(diào)用它的時候，提前聲明一下即可。為了讓我們程序的易維護性和可移植性提高，我們自己就可以編寫我們所需要的頭文件。我們自己編寫的頭文件中不僅僅可以進行函數(shù)的聲明，變量的外部聲明，一些宏定義也可以放在其中。

舉個例子，比如我們在main.c這個文件中，配套寫了一個main.h文件。新建頭文件的方式也很簡單，和.c是類似的，首先點擊新建文件的那個圖標，或者點擊菜單File->New，然后點擊保存文件，保存的時候命名為main.h即可。為了方便我們編寫、修改維護，我們在Keil編程環(huán)境中新建一個頭文件組，把所有的源文件放在一個組內(nèi)，把所有的頭文件放在一個組內(nèi)，如圖19-1所示。

psb(36).jpeg (22.98 KB, 下載次數(shù): 167)

下載附件

2013-11-28 19:58 上傳

圖19-1 工程文件分組管理

大家注意，main.h里除了要包含main.c所要使用的一些宏之外，還要在里邊對main.c文件中所定義的全局變量，進行extern聲明，提供給其他的.c文件使用，還要把main.c內(nèi)的自定義類型進行聲明，還要把main.c內(nèi)所使用的全局函數(shù)進行聲明，方便給其他文件調(diào)用。比如我們把main.h文件寫成下邊這樣。

enum eStaSystem {  //系統(tǒng)運行狀態(tài)枚舉

    E_NORMAL, E_SET_TIME, E_SET_ALARM

};

extern enum eStaSystem staSystem;

void RefreshTemp(uint8 ops);

void ConfigTimer0(uint16 ms);

首先大家注意，對于函數(shù)的外部聲明，extern是可以省略的，但是對于外部變量的聲明是不能省略的。其次enum是一個枚舉體，前邊我們已經(jīng)提到過了，大家可以再把書翻回去了解一下枚舉體的作用和結(jié)構(gòu)。我們在main.c當中定義的staSystem其他文件中要調(diào)用，在這里就要用extern聲明一下。

頭文件這樣編寫看似沒問題，實際上則不然。首先第一個比較明顯的問題，由于所有的源文件都有可能要包含這個main.h，同樣main.c也會包含它，而staSystem這個枚舉變量是在main.c中定義的，所以當main.h被main.c包含時就不需要進行外部聲明，而被其它文件包含時則應進行這個聲明。此外，在我們的程序編寫過程中，經(jīng)常會遇到頭文件包含頭文件的用法，假設(shè)a.h包含了main.h文件，b.h文件同樣也包含了main.h文件，如果現(xiàn)在有一個c文件1602.c文件既包含了a.h又包含了b.h，這樣就會出現(xiàn)頭文件的重復包含，從而會發(fā)生變量函數(shù)等的重復聲明，因此我們C語言還有一個知識點叫做條件編譯。
19.3 條件編譯
條件編譯屬于預處理程序，包括我們之前講的宏，都是程序在編譯之前的一些必要的處理過程，這些都不是實際程序功能代碼，而僅僅是告訴編譯器需要進行的特定操作等。

條件編譯通常有三種用法，第一種表達式：

#if  表達式

     程序段 1

#else  

     程序段 2

#endif

作用：如果表達式的值為“真”(非0)，則編譯程序段1，否則，編譯程序段2。在使用中，表達式通常是一個常量，我們通常事先用宏來進行聲明，通過宏聲明的值來確定到底執(zhí)行哪段程序。

比如我們公司開發(fā)了同類的兩款產(chǎn)品，這兩款產(chǎn)品的功能有一部分是相同的，有一部分是不同的，同樣所編寫的程序代碼大部分的代碼是一樣的，只有一少部分有區(qū)別。這個時候為了方便程序的維護，可以把兩款產(chǎn)品的代碼寫到同一個工程程序中，然后把其中有區(qū)別的功能利用條件編譯。

#define  PLAN   0

#if (PLAN == 0)

     程序段1

#else

     程序段2

#endif

這樣寫之后，當我們要編譯款式1的時候，把PLAN宏聲明成0即可，當我們要編譯款式2的時候，把宏聲明的值改為1或其它值即可。

第二種表達式和第三種表達式是類似的，使用哪一種完全看個人喜好，但是所有的程序最好統(tǒng)一。

表達式二：

#ifdef  標識符

       程序段1

#else  

        程序段2

#endif

表達式三：

#ifndef  標識符

        程序段1

#else

        程序段2

#endif

在本章的示例中我們使用到了表達式三，表達式三的作用是：如果標識符沒有被#define命令所聲明過，則編譯程序段1，否則則編譯程序段2。此外，命令中的#else部分是可以省略的。表達式二和表達式三正好相反，大家自己看一下吧。其實#ifndef就是if no define的縮寫。

在頭文件的編寫過程中，為了防止命名的錯亂，我們每個.c文件對應的.h文件，除名字一致外，進行宏聲明的時候，也用這個頭文件的名字，并且大寫，在中間加上下劃線，比如我們這個main.h的結(jié)構(gòu)，我們首先要這樣寫：

#ifndef _MAIN_H

#define _MAIN_H

    程序段1

#endif

這樣說明的意思是，如果這個_MAIN_H沒有聲明，那么我們就聲明_MAIN_H，并且我們的程序段1是有效的，最終結(jié)束；那么如果_MAIN_H已經(jīng)聲明過了，那么我們也就不用在聲明了，同時程序段1也就不必要再有效了。這樣就可以有效的解決了a.h包含了main.h后，b.h中既包含main.h，而1602.c既包含a.h又包含b.h所帶來的尷尬。

第二個問題是，main.c文件中定義的外部變量，在main.c中不需要進行外部聲明。那么我們可以在我們的main.c程序中最開始的位置加上一句：

#define  _MAIN_C

然后在main.h內(nèi)對這類變量進行聲明的時候，再加上這樣的條件編譯語句：

#ifndef  _MAIN_C

     程序段2

#endif   

這樣處理之后，大家看一下，由于我們在main.c的程序中首先對_MAIN_C進行宏聲明了，因此程序段2中的內(nèi)容不會參與到main.c的編譯中去，而其他所有的包含main.h的源文件則會把程序段2參與到編譯中，因此前邊我們的main.h文件的整體代碼如下所示。

#ifndef _MAIN_H

#define _MAIN_H

enum eStaSystem {  //系統(tǒng)運行狀態(tài)枚舉

    E_NORMAL, E_SET_TIME, E_SET_ALARM

};

#ifndef _MAIN_C

extern enum eStaSystem staSystem;

#endif

void RefreshTemp(uint8 ops);

void ConfigTimer0(uint16 ms);

#endif
19.4 多功能電子鐘
本章的重頭戲就是我們要做的這個項目實踐開發(fā)——多功能電子鐘。當接到一個具體項目開發(fā)任務后，要根據(jù)項目做出框架規(guī)劃，整理出邏輯思路，并且寫出規(guī)范的程序，調(diào)試代碼最終完成功能。[size=14.0000pt]19.4.1 硬件布局規(guī)劃

作為電子鐘，或者說萬年歷，提供日期、時間的顯示是一個基本的功能，但是我們的設(shè)計要求并不滿足于基本功能，而是要提供更多的信息，并且兼容人性化設(shè)計。在我們的設(shè)計中，除了基本的走時(包括時間、日期、星期)、板載按鍵校時功能外，還提供鬧鐘、溫度測量、紅外遙控校時這幾項實用功能，所以稱之為多功能。

如果一個產(chǎn)品只是所需功能的雜亂堆積，而不考慮怎樣讓人用起來更舒服、更愉悅，那么這就非常的不人性化，也絕對不是一個優(yōu)秀的設(shè)計或者說產(chǎn)品。比如電子鐘把日期和時間都顯示到液晶上，這樣看起來主次就不是很分明，顯得雜亂。人性化設(shè)計考慮的是大多數(shù)人的行為習慣，當然最終的產(chǎn)品依靠了設(shè)計人員的經(jīng)驗和審美等因素。比如我們KST-51開發(fā)板的器件布局，右上方向是顯示器件，右下是按鍵輸入，有一些外圍器件比如上下拉電阻，三極管等我們可以隱藏到液晶底下，這就是大多數(shù)人的習慣。而在我們的多功能電子鐘項目中，如何去體現(xiàn)人性化設(shè)計呢？

我們先來觀察一下各種顯示器件，數(shù)字顯示如果采用LED點陣或者數(shù)碼管就會比較醒目，但是點陣無法同時顯示這么多數(shù)字，于是我們就把最常用的時間用數(shù)碼管來顯示，日期、鬧鐘設(shè)置、溫度等輔助信息我們顯示到液晶上。那么點陣呢？我們可以用它來顯示星期，這對于盼望著周末的人們來說是不是很醒目很人性化呢？對了，還有獨立的LED，我們就用它來給電子鐘做裝飾吧，用個來回跑的流水燈增加點活潑氣氛。最后再來個遙控器功能，如果電子鐘掛的太高了或者放在不方便觸碰的位置，我們就可以使用遙控器來校時。大家再來想想看，整個過程是不是挺人性化的。

當然了，我們所用的是KST-51單片機開發(fā)板來作為我們的硬件平臺，如果這個是個實際項目，就不需要那么多外圍器件了，首先做好單片機最小系統(tǒng)，而后配備我們多功能電子鐘所需要的硬件外設(shè)就可以了。也就是說，我們在進行項目開發(fā)時，設(shè)計的硬件電路是根據(jù)我們的實際項目需求來設(shè)計的。

19.4.2 程序結(jié)構(gòu)組織
項目需求和硬件規(guī)劃已經(jīng)確定了，我們就得研究如何實現(xiàn)它們，程序結(jié)構(gòu)如何組織。一個項目，如果需要的部件很多，同時實現(xiàn)的功能也很多，為了方便編寫和程序維護，整個程序必須采用模塊化編程，也就是每個模塊對應一個c文件來實現(xiàn)，這種用法實際上在前面的章節(jié)已經(jīng)開始使用了。一方面，如果所有的代碼堆到一起會顯得雜亂無章，更重要的是容易造成意外錯誤，程序一旦有邏輯上的問題或者更新需求，這種維護將變成一種災難。此外，當一個項目程序量很大的時候，可以由多個程序員共同參與編程，多模塊的方式也可以讓每個程序員之間的代碼最終很方便的融合到一起。

模塊的劃分并沒有什么教條可以遵循，而是根據(jù)具體需要靈活處理。那么我們就以這個多功能電子鐘項目為例，來給大家介紹說明如何合理的劃分模塊。我們要實現(xiàn)的功能有：走時、校時、鬧鐘、溫度、遙控這幾個功能。要想實現(xiàn)這幾個功能，其中走時所需要的就是時鐘芯片，即DS1302；時間需要顯示給人看，就需要顯示器件，我們用到了點陣、數(shù)碼管、獨立LED、液晶；再來看校時，校時需要輸入器件，本例中我們可以用板載按鍵和遙控器，他們各自的驅(qū)動代碼不同，但是實現(xiàn)的功能是一樣的，都是校時；還有鬧鐘設(shè)置，在校時的輸入器件的支持下，鬧鐘也就不需要額外的硬件輸入了，只需要用程序代碼讓蜂鳴器響就行了。

功能上大概列舉出來了，那么我們就可以把程序源代碼劃分為這樣幾個模塊：DS1302作為走時的核心自成一個模塊；點陣、數(shù)碼管、獨立LED都屬于LED的范疇，控制方式都類似，也都需要動態(tài)掃描，所以把他們整體作為一個模塊；液晶是另一個顯示模塊；按鍵和遙控器的驅(qū)動各自成為一個模塊。

模塊劃分到這里，大家就要特別注意，隨著我們程序量變大，功能變強，對程序的劃分要分層了。前邊我們劃分的這些模塊，都屬于是底層驅(qū)動范疇的，他們要共同為上層應用服務，那么上層應用是什么呢？就是根據(jù)最終需要顯示的效果來調(diào)度各種顯示驅(qū)動函數(shù)，決定把時間的哪一部分顯示到哪個器件上，然后還要根據(jù)按鍵或者遙控器的輸入來具體實現(xiàn)時間的調(diào)整，還要不停的對比當前時間和設(shè)定的鬧鐘時間來完成鬧鐘功能，那么這些功能函數(shù)自然就成為一個應用層模塊了(當然你也可以把它們都放在main.c文件內(nèi)實現(xiàn)，但我們不推薦這樣做，如果程序還有其他應用層代碼模塊的話，main.c仍然會變得復雜而不易維護)。這個應用層模塊在本例中我們?nèi)∶麨?/font>Time.c，即完成時間相關(guān)的應用層功能。最后，還有一個溫度功能，除了要加入溫度傳感器的DS18B20底層驅(qū)動模塊外，它的上層顯示功能非常簡單，不值得再單獨占一個c文件，所以我們直接把它放到main.c中實現(xiàn)。

在實際項目開發(fā)中，我們不僅僅希望我們的源程序、頭文件等文件結(jié)構(gòu)規(guī)范、代碼編寫規(guī)范，更希望我們的工程文件規(guī)整規(guī)范，方便維護。因此我們首先新建一個lesson19_1的文件夾，用來存放我們本章的工程文件。而后我們新建工程保存的時候，在lesson19-1文件夾內(nèi)再建立一個文件夾，取名為project，專門用于存放工程文件的，如圖19-3所示。

psb(38).jpeg (57.25 KB, 下載次數(shù): 151)

下載附件

2013-11-28 19:58 上傳

圖19-3 工程文件夾

然后我們新建文件，保存的時候，在lesson19_1目錄再建立一個文件夾，取名為source文件夾，專門用來存放我們的源代碼，如圖19-4所示。

psb(39).jpeg (85.76 KB, 下載次數(shù): 154)

下載附件

2013-11-28 19:58 上傳

圖19-4 文件文件夾

最后，隨便看一個之前的例子都能看到，工程編譯后會生成很多額外的文件，這些文件可以統(tǒng)稱為編譯輸出文件，輸出文件的路徑配置，進入Options for Target->Output，點擊Select Folder for Objects，在lesson19_1建立一個文件夾，取名為output，專門用來存放這些輸出文件，如圖19-5所示。

psb(40).jpeg (46.83 KB, 下載次數(shù): 164)

下載附件

2013-11-28 19:58 上傳

圖19-5 輸出文件夾

進行了這樣三個步驟，當今后我們要對這個工程進行整理編寫的時候，文件就不再凌亂了，而是非常規(guī)整的排列在我們的文件夾內(nèi)。尤其是今后大家還可能學到編寫程序的另外的方式，就是編譯的時候使用Keil軟件，而編寫代碼的時候在其他更好的編輯器中進行，那么編輯器的工程文件也可以放到project下，而不會對其它部分產(chǎn)生任何影響�？傊�，這是一套規(guī)范而又實用的工程文件組織方案。

工程建立完畢，文件夾也整理妥當，下面就開始正式編寫代碼。當我們要進行一個實際產(chǎn)品或者項目開發(fā)的時候，首先電路原理圖是確定的，所使用的單片機的引腳也是明確的，還有一些比如類型說明，一些特殊的全局參數(shù)及宏聲明，我們會放到一個專門的頭文件中，在這里我們命名為config.h文件。

/***********************config.h文件程序源代碼*************************/

#ifndef _CONFIG_H

#define _CONFIG_H

/* 通用頭文件 */

#include <reg52.h>

#include <intrins.h>

/* 數(shù)據(jù)類型定義 */

typedef  signed    char    int8;    // 8位有符號整型數(shù)

typedef  signed    int     int16;   //16位有符號整型數(shù)

typedef  signed    long    int32;   //32位有符號整型數(shù)

typedef  unsigned  char    uint8;   // 8位無符號整型數(shù)

typedef  unsigned  int     uint16;  //16位無符號整型數(shù)

typedef  unsigned  long    uint32;  //32位無符號整型數(shù)

/* 全局運行參數(shù)定義 */

#define SYS_MCLK   (11059200/12)  //系統(tǒng)主時鐘頻率，即振蕩器頻率÷12

/* IO引腳分配定義 */

sbit KEY_IN_1  = P2^4;  //矩陣按鍵的掃描輸入引腳1

sbit KEY_IN_2  = P2^5;  //矩陣按鍵的掃描輸入引腳2

sbit KEY_IN_3  = P2^6;  //矩陣按鍵的掃描輸入引腳3

sbit KEY_IN_4  = P2^7;  //矩陣按鍵的掃描輸入引腳4

sbit KEY_OUT_1 = P2^3;  //矩陣按鍵的掃描輸出引腳1

sbit KEY_OUT_2 = P2^2;  //矩陣按鍵的掃描輸出引腳2

sbit KEY_OUT_3 = P2^1;  //矩陣按鍵的掃描輸出引腳3

sbit KEY_OUT_4 = P2^0;  //矩陣按鍵的掃描輸出引腳4

sbit ADDR0 = P1^0;  //LED位選譯碼地址引腳0

sbit ADDR1 = P1^1;  //LED位選譯碼地址引腳1

sbit ADDR2 = P1^2;  //LED位選譯碼地址引腳2

sbit ADDR3 = P1^3;  //LED位選譯碼地址引腳3

sbit ENLED = P1^4;  //LED顯示部件的總使能引腳

#define LCD1602_DB  P0   //1602液晶數(shù)據(jù)端口

sbit LCD1602_RS = P1^0;  //1602液晶指令/數(shù)據(jù)選擇引腳

sbit LCD1602_RW = P1^1;  //1602液晶讀寫引腳

sbit LCD1602_E  = P1^5;  //1602液晶使能引腳

sbit DS1302_CE = P1^7;  //DS1302片選引腳

sbit DS1302_CK = P3^5;  //DS1302通信時鐘引腳

sbit DS1302_IO = P3^4;  //DS1302通信數(shù)據(jù)引腳

sbit I2C_SCL = P3^7;  //I2C總線時鐘引腳

sbit I2C_SDA = P3^6;  //I2C總線數(shù)據(jù)引腳

sbit BUZZER = P1^6;  //蜂鳴器控制引腳

sbit IO_18B20 = P3^2;  //DS18B20通信引腳

sbit IR_INPUT = P3^3;  //紅外接收引腳

#endif

這個config.h聲明包含了系統(tǒng)所共同使用的類型說明以及宏聲明，方便使用。下邊的編程步驟，就是從main.c文件開始，以流程圖作為主線來進行代碼編寫。

作為研發(fā)工程師來講，調(diào)試這樣一個程序，也得幾個小時的時間，不可能寫出來就好用，所以我這里是無法全部把整個過程給大家還原出來。但是主要的編寫代碼的過程我會盡可能的給大家介紹一下。

我們程序的流程雖然是從main.c開始的，但是那是整體程序框架，而編寫代碼，往往用流程圖來做主線，卻不是嚴格按照流程圖的順序來。比如我們這個程序，首先我們要進行功能性調(diào)試驗證。

習慣上，我首先要調(diào)試顯示程序，因為顯示程序可以直觀的看到，而且調(diào)試好顯示后，如果要調(diào)試其他的模塊，可以用顯示模塊來驗證其他模塊運行結(jié)果正確與否。顯示設(shè)備就是1602液晶和LED，由于蜂鳴器比較簡單，所以我們將蜂鳴器和LED放到一起。調(diào)試的時候，可以在main.c文件中，添加臨時的調(diào)試函數(shù)，比如給1602液晶發(fā)送數(shù)據(jù)，讓1602液晶顯示個字符串，保證1602液晶的底層程序是沒問題的；調(diào)用相應的函數(shù)讓LED進行顯示以及刷新，保證LED部分的程序也是沒問題的。通過這種方式，如果發(fā)現(xiàn)哪部分還有問題就繼續(xù)調(diào)整，如果發(fā)現(xiàn)顯示部分OK了，那就可以繼續(xù)往下編寫了。

1602液晶的底層驅(qū)動我們之前都已經(jīng)寫過了，直接拿過來用就行了。而對于LED的動態(tài)刷新問題，在講紅外的時候已經(jīng)闡述過，用于LED刷新的定時器應該采用高優(yōu)先級以避免紅外接收中斷動輒上百ms的執(zhí)行時間影響視覺效果，我們選擇T1用來作為紅外接收的計時，按理說再用T0設(shè)置成高優(yōu)先級來處理LED刷新即可，但是，本例中我們還啟用了矩陣按鍵，而矩陣按鍵的掃描也采用T0而對紅外中斷實現(xiàn)嵌套的話，由于按鍵掃描的時間會達到幾百us，這幾百us的延時則足以使紅外對碼位的解析產(chǎn)生誤判了。怎么辦呢？是不是會很自然的想到：再增加一個定時器用來做LED掃描并實現(xiàn)對紅外中斷的嵌套，而按鍵掃描和紅外處于相同的低優(yōu)先級而不能彼此嵌套，按鍵遲后上百ms再響應不會感覺到問題，同樣幾百us的延時對紅外起始引導碼的9ms來說也完全可以容忍。那么還有沒有定時器可用了呢，好在我們的STC89C52還有一個定時器T2（標準的8051是沒有T2的，它是8052的擴充外設(shè)，現(xiàn)在絕大多數(shù)的51系列單片機都是有這個T2的），于是問題解決。此外還有一個問題，就是由于操作液晶的時候要對P1.0和P1.1進行操作，而刷新LED是中斷，優(yōu)先級是高于液晶的。如果我們當前正在操作液晶，對P1.0和P1.1操作了，數(shù)碼管刷新的中斷又來了，也要對P1.0和P1.1進行操作，就會導致邏輯錯誤。雖然這種錯誤出現(xiàn)機率極小，但是邏輯必須要嚴謹，必需避免它。那么當我們進行液晶操作的時候，如果數(shù)碼管的定時中斷來了，我們在本次中斷中就放棄對數(shù)碼管的刷新，不對那幾個口線進行操作，因為液晶的讀寫操作都很快，所以對實際顯示效果并沒有太大的影響。

這部分代碼除了定時器2的寄存器配置外，其他的內(nèi)容我們之前幾乎都用到過，大家可以通過分析程序?qū)W明白。而定時器2的寄存器配置，相信學到這里的同學也可以通過查閱數(shù)據(jù)手冊自己看明白，這里要求同學們自學一下。我直接把代碼貼出來，大家研究一下。

/***********************Lcd1602.h文件程序源代碼*************************/

#ifndef _LCD1602_H

#define _LCD1602_H

#ifndef _LCD1602_C

#endif

void InitLcd1602();

void LcdClearScreen();

void LcdOpenCursor();

void LcdCloseCursor();

void LcdSetCursor(uint8 x, uint8 y);

void LcdShowStr(uint8 x, uint8 y, uint8 *str);

void LcdShowChar(uint8 x, uint8 y, uint8 chr);

#endif

/***********************Lcd1602.c文件程序源代碼*************************/

#define  _LCD1602_C

#include "config.h"

#include "Lcd1602.h"

bit tmpADDR0;  //暫存LED位選譯碼地址0的值

bit tmpADDR1;  //暫存LED位選譯碼地址1的值

/* 暫停LED動態(tài)掃描，暫存相關(guān)引腳的值 */

void LedScanPause()

{

    ENLED = 1;

    tmpADDR0 = ADDR0;

    tmpADDR1 = ADDR1;

}

/* 恢復LED動態(tài)掃描，恢復相關(guān)引腳的值 */

void LedScanContinue()

{

    ADDR0 = tmpADDR0;

    ADDR1 = tmpADDR1;

    ENLED = 0;

}

/* 等待液晶準備好 */

void LcdWaitReady()

{

    uint8 sta;

    LCD1602_DB = 0xFF;

    LCD1602_RS = 0;

    LCD1602_RW = 1;

    do {

        LCD1602_E = 1;

        sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字

        LCD1602_E = 0;

    } while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重復檢測直到其等于0為止

}

/* 向LCD1602液晶寫入一字節(jié)命令，cmd-待寫入命令值 */

void LcdWriteCmd(uint8 cmd)

{

    LedScanPause();

    LcdWaitReady();

    LCD1602_RS = 0;

    LCD1602_RW = 0;

    LCD1602_DB = cmd;

    LCD1602_E  = 1;

    LCD1602_E  = 0;

    LedScanContinue();

}

/* 向LCD1602液晶寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)，dat-待寫入數(shù)據(jù)值 */

void LcdWriteDat(uint8 dat)

{

    LedScanPause();

    LcdWaitReady();

    LCD1602_RS = 1;

    LCD1602_RW = 0;

    LCD1602_DB = dat;

    LCD1602_E  = 1;

    LCD1602_E  = 0;

    LedScanContinue();

}

/* 清屏 */

void LcdClearScreen()

{

    LcdWriteCmd(0x01);

}

/* 打開光標的閃爍效果 */

void LcdOpenCursor()

{

    LcdWriteCmd(0x0F);

}

/* 關(guān)閉光標顯示 */

void LcdCloseCursor()

{

    LcdWriteCmd(0x0C);

}

/* 設(shè)置顯示RAM起始地址，亦即光標位置，(x,y)-對應屏幕上的字符坐標 */

void LcdSetCursor(uint8 x, uint8 y)

{

    uint8 addr;

    if (y == 0)  //由輸入的屏幕坐標計算顯示RAM的地址

        addr = 0x00 + x;  //第一行字符地址從0x00起始

    else

        addr = 0x40 + x;  //第二行字符地址從0x40起始

    LcdWriteCmd(addr | 0x80);  //設(shè)置RAM地址

}

/* 在液晶上顯示字符串，(x,y)-對應屏幕上的起始坐標，str-字符串指針 */

void LcdShowStr(uint8 x, uint8 y, uint8 *str)

{

    LcdSetCursor(x, y);   //設(shè)置起始地址

    while (*str != '\0')  //連續(xù)寫入字符串數(shù)據(jù)，直到檢測到結(jié)束符

    {

        LcdWriteDat(*str++);

    }

}

/* 在液晶上顯示一個字符，(x,y)-對應屏幕上的起始坐標，chr-字符ASCII碼 */

void LcdShowChar(uint8 x, uint8 y, uint8 chr)

{

    LcdSetCursor(x, y);  //設(shè)置起始地址

    LcdWriteDat(chr);    //寫入ASCII字符

}

/* 初始化1602液晶 */

void InitLcd1602()

{

    LcdWriteCmd(0x38);  //16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口

    LcdWriteCmd(0x0C);  //顯示器開，光標關(guān)閉

    LcdWriteCmd(0x06);  //文字不動，地址自動+1

    LcdWriteCmd(0x01);  //清屏

}

/***********************LedBuzzer.h文件程序源代碼*************************/

#ifndef _LED_BUZZER_H

#define _LED_BUZZER_H

struct sLedBuff {  //LED顯示緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)

    uint8 array[8];   //點陣緩沖區(qū)

    uint8 number[6];  //數(shù)碼管緩沖區(qū)

    uint8 alone;      //獨立LED緩沖區(qū)

};

#ifndef _LED_BUZZER_C

extern bit staBuzzer;

extern struct sLedBuff ledBuff;

#endif

void InitLed();

void FlowingLight();

void ShowLedNumber(uint8 index, uint8 num, uint8 point);

void ShowLedArray(uint8 *ptr);

#endif

/***********************LedBuzzer.c文件程序源代碼*************************/

#define  _LED_BUZZER_C

#include "config.h"

#include "LedBuzzer.h"

uint8 code LedChar[] = {  //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表

    0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

    0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

bit staBuzzer = 0; //蜂鳴器狀態(tài)控制位，1-鳴叫、0-關(guān)閉

struct sLedBuff ledBuff; //LED顯示緩沖區(qū)，默認初值全0，正好達到上電全亮的效果

/* LED初始化函數(shù)，初始化IO、配置定時器 */

void InitLed()

{

    //初始化IO口

    P0 = 0xFF;

    ENLED = 0;

    //配置T2作為動態(tài)掃描定時

    T2CON = 0x00;  //配置T2工作在16位自動重載定時器模式

    RCAP2H = ((65536-SYS_MCLK/1500)>>8);  //配置重載值，每秒產(chǎn)生1500次中斷，

    RCAP2L = (65536-SYS_MCLK/1500);       //以使刷新率達到100Hz無閃爍的效果

    TH2 = RCAP2H;  //設(shè)置初值等于重載值

    TL2 = RCAP2L;

    ET2 = 1;       //使能T2中斷

    PT2 = 1;       //設(shè)置T2中斷為高優(yōu)先級

    TR2 = 1;       //啟動T2

}

/* 流水燈實現(xiàn)函數(shù)，間隔調(diào)用實現(xiàn)流動效果 */

void FlowingLight()

{

    static uint8 i = 0;

    const uint8 code tab[] = {  //流動表

        0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x87, 0xC3, 0xE1, 0xF0, 0xF8, 0xFC, 0xFE, 0xFF

    };

    ledBuff.alone = tab[ i];   //表中對應值送到獨立LED的顯示緩沖區(qū)

    if (i < (sizeof(tab)-1))  //索引遞增循環(huán)，遍歷整個流動表

        i++;

    else

        i = 0;

}

/* 數(shù)碼管上顯示一位數(shù)字，index-數(shù)碼管位索引(從右到左對應0～5)，

**     num-待顯示的數(shù)字，point-代表是否顯示此位上的小數(shù)點 */

void ShowLedNumber(uint8 index, uint8 num, uint8 point)

{

    ledBuff.number[ index] = LedChar[num];  //輸入數(shù)字轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管字符0～F

    if (point != 0)

    {

        ledBuff.number[ index] &= 0x7F;  //point不為0時點亮當前位的小數(shù)點

    }

}

/* 點陣上顯示一幀圖片，ptr-待顯示圖片指針 */

void ShowLedArray(uint8 *ptr)

{

    uint8 i;

    for (i=0; i<sizeof(ledBuff.array); i++)

    {

        ledBuff.array[ i] = *ptr++;

    }

}

/* T2中斷服務函數(shù)，LED動態(tài)掃描、蜂鳴器控制 */

void InterruptTimer2() interrupt 5

{

    static uint8 i = 0;  //LED位選索引

    TF2 = 0;  //清零T2中斷標志

    //全部LED動態(tài)掃描顯示

    if (ENLED == 0)  //LED使能時才進行動態(tài)掃描

    {

        P0 = 0xFF;                       //關(guān)閉所有段選位，顯示消隱

        P1 = (P1 & 0xF0) | i;            //位選索引值賦值到P1口低4位

        P0 = *((uint8 data*)&ledBuff+i); //緩沖區(qū)中索引位置的數(shù)據(jù)送到P0口

        if (i < (sizeof(ledBuff)-1))     //索引遞增循環(huán)，遍歷整個緩沖區(qū)

            i++;

        else

            i = 0;

    }

    //由蜂鳴器狀態(tài)位控制蜂鳴器

    if (staBuzzer == 1)

        BUZZER = ~BUZZER;  //蜂鳴器鳴叫

    else

        BUZZER = 1;        //蜂鳴器靜音

}

第二個部分，我們就要調(diào)試時鐘DS1302的程序代碼了，這部分代碼，我們首先可以把前邊在1602液晶上顯示時間的代碼拿過來當作調(diào)試手段，當可以成功顯示到1602液晶上后，我們就可以寫進去一個初始時間，再讀出來，把星期顯示在LED點陣上，時間顯示到數(shù)碼管上，日期顯示到液晶上，并且讓流水燈流動起來。這塊功能調(diào)試好以后，就是一個簡單的電子鐘了。

/***********************DS1302.h文件程序源代碼*************************/

#ifndef _DS1302_H

#define _DS1302_H

struct sTime {  //日期時間結(jié)構(gòu)

    uint16 year; //年

    uint8 mon;   //月

    uint8 day;   //日

    uint8 hour;  //時

    uint8 min;   //分

    uint8 sec;   //秒

    uint8 week;  //星期

};

#ifndef _DS1302_C

#endif

void InitDS1302();

void GetRealTime(struct sTime *time);

void SetRealTime(struct sTime *time);

#endif

/***********************Ds1302.c文件程序源代碼*************************/

#define  _DS1302_C

#include "config.h"

#include "DS1302.h"

/* 發(fā)送一個字節(jié)到DS1302通信總線上 */

void DS1302ByteWrite(uint8 dat)

{

    uint8 mask;

    for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1)  //低位在前，逐位移出

    {

        if ((mask&dat) != 0) //首先輸出該位數(shù)據(jù)

            DS1302_IO = 1;

        else

            DS1302_IO = 0;

        DS1302_CK = 1;       //然后拉高時鐘

        DS1302_CK = 0;       //再拉低時鐘，完成一個位的操作

    }

    DS1302_IO = 1;           //最后確保釋放IO引腳

}

/* 由DS1302通信總線上讀取一個字節(jié) */

uint8 DS1302ByteRead()

{

    uint8 mask;

    uint8 dat = 0;

    for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1)  //低位在前，逐位讀取

    {

        if (DS1302_IO != 0)  //首先讀取此時的IO引腳，并設(shè)置dat中的對應位

        {

            dat |= mask;

        }

        DS1302_CK = 1;       //然后拉高時鐘

        DS1302_CK = 0;       //再拉低時鐘，完成一個位的操作

    }

    return dat;              //最后返回讀到的字節(jié)數(shù)據(jù)

}

/* 用單次寫操作向某一寄存器寫入一個字節(jié)，reg-寄存器地址，dat-待寫入字節(jié) */

void DS1302SingleWrite(uint8 reg, uint8 dat)

{

    DS1302_CE = 1;                   //使能片選信號

    DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x80);  //發(fā)送寫寄存器指令

    DS1302ByteWrite(dat);            //寫入字節(jié)數(shù)據(jù)

    DS1302_CE = 0;                   //除能片選信號

}

/* 用單次讀操作從某一寄存器讀取一個字節(jié)，reg-寄存器地址，返回值-讀到的字節(jié) */

uint8 DS1302SingleRead(uint8 reg)

{

    uint8 dat;

    DS1302_CE = 1;                   //使能片選信號

    DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x81);  //發(fā)送讀寄存器指令

    dat = DS1302ByteRead();          //讀取字節(jié)數(shù)據(jù)

    DS1302_CE = 0;                   //除能片選信號

    return dat;

}

/* 用突發(fā)模式連續(xù)寫入8個寄存器數(shù)據(jù)，dat-待寫入數(shù)據(jù)指針 */

void DS1302BurstWrite(uint8 *dat)

{

    uint8 i;

    DS1302_CE = 1;

    DS1302ByteWrite(0xBE);  //發(fā)送突發(fā)寫寄存器指令

    for (i=0; i<8; i++)     //連續(xù)寫入8字節(jié)數(shù)據(jù)

    {

        DS1302ByteWrite(dat[ i]);

    }

    DS1302_CE = 0;

}

/* 用突發(fā)模式連續(xù)讀取8個寄存器的數(shù)據(jù)，dat-讀取數(shù)據(jù)的接收指針 */

void DS1302BurstRead(uint8 *dat)

{

    uint8 i;

    DS1302_CE = 1;

    DS1302ByteWrite(0xBF);  //發(fā)送突發(fā)讀寄存器指令

    for (i=0; i<8; i++)     //連續(xù)讀取8個字節(jié)

    {

        dat[ i] = DS1302ByteRead();

    }

    DS1302_CE = 0;

}

/* 獲取實時時間，即讀取DS1302當前時間并轉(zhuǎn)換為時間結(jié)構(gòu)體格式 */

void GetRealTime(struct sTime *time)

{

    uint8 buf[8];

    DS1302BurstRead(buf);

    time->year = buf[6] + 0x2000;

    time->mon  = buf[4];

    time->day  = buf[3];

    time->hour = buf[2];

    time->min  = buf[1];

    time->sec  = buf[0];

    time->week = buf[5];

}

/* 設(shè)定實時時間，時間結(jié)構(gòu)體格式的設(shè)定時間轉(zhuǎn)換為數(shù)組并寫入DS1302 */

void SetRealTime(struct sTime *time)

{

    uint8 buf[8];

    buf[7] = 0;

    buf[6] = time->year;

    buf[5] = time->week;

    buf[4] = time->mon;

    buf[3] = time->day;

    buf[2] = time->hour;

    buf[1] = time->min;

    buf[0] = time->sec;

    DS1302BurstWrite(buf);

}

/* DS1302初始化，如發(fā)生掉電則重新設(shè)置初始時間 */

void InitDS1302()

{

    uint8 dat;

    struct sTime code InitTime[] = {  //默認初始值：2014-01-01 12:30:00 星期3

        0x2014,0x01,0x01, 0x12,0x30,0x00, 0x03

    };

    DS1302_CE = 0;  //初始化DS1302通信引腳

    DS1302_CK = 0;

    dat = DS1302SingleRead(0);  //讀取秒寄存器

    if ((dat & 0x80) != 0)      //由秒寄存器最高位CH的值判斷DS1302是否已停止

    {

        DS1302SingleWrite(7, 0x00);  //撤銷寫保護以允許寫入數(shù)據(jù)

        SetRealTime(&InitTime);      //設(shè)置DS1302為默認的初始時間

    }

}

時鐘顯示調(diào)試完畢后，下一步就可以開始編寫按鍵代碼，使用按鍵可以調(diào)整時鐘，調(diào)整鬧鐘的時間。當然，我們在調(diào)試按鍵底層驅(qū)動的時候，不一定要把所有想要的功能都羅列出來，可以先進行按鍵底層功能程序的調(diào)試，按下按鍵讓蜂鳴器響一下，或者閃爍個小燈等都可以用來檢驗按鍵底層代碼工作的正確性。隨著我們程序量的加大，有些功能也可以進行綜合了，可以在Time.c文件中和main.c文件中添加程序了，一邊添加一邊調(diào)試，而不是把所有的程序代碼都寫完后，像無頭蒼蠅一樣到處找漏洞。