單片機C語言編程，所有心得都在這裡了...__編程

這個8*8按鍵程式的過程中，不管是在自己寫還是參考別人程式的過程中，發現自己對C語言有些基本知識點和編程規範有很多不懂的地方，有些是自己以前的編程習慣不好，有些就是基礎知識不紮實的表現，所以總結出來。

一、.H檔案與.C檔案的關係：

迄今為止，寫過的程式都是一些很簡單的程式，從來沒有想到要自己寫.H檔案，也不知道.H檔案到底什麼用，與.C檔案什麼關係。只是最近寫鍵盤程式，參考別人的程式時，發現別人寫的嚴格的程式都帶有一個“KEY.H”，裡面定義了.C檔案裡用到的自己寫的函數，如Keyhit()、Keyscan()等。

經過尋找資料得知，.H檔案就是標頭檔，估計就是Head的意思吧，這是規範程式結構化設計的需要，既可以實現大型程式的模組化，又可以實現根各模組的串連調試。

1、.H檔案介紹：

在單片機C程式設計中，項目一般按功能模組化進行結構化設計。將一個項目劃分為多個功能，每個功能的相關程式放在一個C程式文檔中，稱之為一個模組，對應的檔案名稱即為模組名。一個模組通常由兩個文檔組成，一個為標頭檔*.h，對模組中的資料結構和函數原型進行描述;另一個則為C檔案*.c ，對資料執行個體或對象定義，以及函數演算法具體實現。

2、.H檔案的作用

作為項目設計，除了對項目總體功能進行詳細描述外，就是對每個模組進行詳細定義，也就是給出所有模組的標頭檔。通常H標頭檔要定義模組中各函數的功能，以及輸入和輸出參數的要求。模組的具體實現，由項目組成根據H檔案進行設計、編程、調試完成。為了保密和安全，模組實現後以可串連檔案OBJ、或庫檔案LIB的方式提供給項目其他成員使用。由於不用提供來源程式文檔，一方面可以公開發行，保證開發人員的所有權;另一方面可以防止別人有意或無意修改產生非一致性，造成版本混亂。所以H標頭檔是項目的詳細設計和團隊工作劃分的依據，也是對模組進行測試的功能說明。要引用模組內的資料或演算法，只要用包含include指定模組H標頭檔即可。

3、.H檔案的基本組成

/*如下為鍵盤驅動的頭文檔*/

#ifndef _KEY_H_ //防重複引用，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，則定義符號_KEY_H_

/////////////////////////////////////////////////////////////////

char keyhit( void ); //擊鍵否

unsigned char Keyscan( void ); //取索引值

/////////////////////////////////////////////////////////////////

#endif

二、盡量使用宏定義#define

開始看別人的程式時，發現程式開頭，在檔案包含後面有很多#define語句，當時就想，搞這麼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，有利於以後的修改和維護，修改時只要在程式開頭改一下，程式中所有用到的地方就全部修改，節省時間。

#define KEYNUM 65//按鍵數量，用於Keycode[KEYNUM]

#define LINENUM 8//鍵盤行數

#define ROWNUM 8//鍵盤列數

注意的地方：

1、宏名一般用大寫

2、宏定義不是C語句，結尾不加分號

三、不要亂定義變數類型

以前寫程式，當需要一個新的變數時，不管函數內還是函數外的，直接在程式開頭定義，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語言中變數類型的有關概念：

從變數的作用範圍來分，分為局部變數和全域變數：

1、全域變數：是在函數外定義的變數，像我以前定義在程式開頭的變數都是全域變數，這裡我就犯了一個大忌，使用了過多的全域變數。

帶來的問題有兩個：一是，全域變數在程式全部執行過程中都佔用資源;二是，全域變數過多使程式的通用性變差，因為全域變數是模組間耦合的原因之一。

2、局部變數：在函數內部定義的變數，只在函數內部有效。

從變數的變數值存在的時間分為兩種：

1、靜態儲存變數：程式運行期間分配固定的儲存空間。

2、動態儲存裝置變數：程式運行期間根據需要動態地分配儲存空間。

具體又包括四種儲存方式：auto static register extern

1、局部變數，不加說明預設為auto型，即動態儲存裝置，如果不賦初值，將是一個不確定的值。而將局部變數定義為static型的話，則它的值在函數內是不變的，且初值預設為0。

static unsigned char sts;//按鍵狀態變數

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數

static unsigned char Keyuptime;//矩形鍵盤釋放去抖時間變數

static unsigned char Onoffdowntime;//關機鍵按下去抖時間變數

static unsigned char Onoffuptime;//關機鍵釋放去抖時間變數

static unsigned char onoff_10ms; //判斷關機鍵中斷次數變數，累計150次大約為3S,因為前後進了兩個10ms中斷

2、全域變數，編譯時間分配為靜態儲存區，可以被本檔案中的各個函數引用。如果是多個檔案的話，如果在一個檔案中引用另外檔案中的變數，在此檔案中要用extern說明。不過如果一個全域變數定義為static的話，就只能在此一個檔案中使用。

四、特殊關鍵字const volatile的使用

1、const

const用於聲明一個唯讀變數

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

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的變數是說這變數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數的值了。精確地說就是,最佳化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值,而不是使用儲存在寄存器裡的備份。

static int i=0;

int main(void)

{

...

while (1)

{

if (i)

dosomething();

}

}

/* Interrupt service routine. */

void ISR_2(void)

{

i=1;

}

程式的本意是希望ISR_2中斷產生時，在main當中調用dosomething函數，但是，由於編譯器判斷在main函數裡面沒有修改過i，因此可能只執行一次對從i到某寄存器的讀操作,然後每次if判斷都只使用這個寄存器裡面的“i副本”，導致dosomething永遠也不會被調用。如果將將變數加上volatile修飾,則編譯器保證對此變數的讀寫操作都不會被最佳化(肯定執行)。

一般說來,volatile用在如下的幾個地方：

1、中斷服務程式中修改的供其它程式檢測的變數需要加volatile；

2、多任務環境下各任務間共用的標誌應該加volatile；

3、儲存空間映射的硬體寄存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義。

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