【51单片机】4. 模块化编程与LCD1602Debug

1. 什么是模块化编程

传统编程会将所有函数放在main.c中，如果使用的模块多，一个文件内会有很多代码，不利于组织和管理

模块化编程则是将各个模块的代码放在不同的.c文件里，在.h文件里提供外部可调用函数声明，其他.c文件想使用其中的代码时，只需要#include "XXX.h"即可

模块化编程有助于极大提高代码可阅读性、可维护性和可移植性

2. 模块化编程框架

假如我们将延迟函数Delay模块化，则代码如下：

在Delay.c文件中：

void Delay(unsigned int ms)		//@11.0592MHz
{
	
	unsigned char i, j;
	while (ms)
	{

		_nop_();
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		
		ms--;
	}
}

在Delay.h文件中

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__

void Delay(unsigned int ms);

#endif

在main.c中，就可以通过include来引用了：

#include "Delay.h"

void main()
{
    Delay(100);
}

注意事项：

• .c文件放函数和变量的定义

• .h文件放可被外部调用的函数、变量的声明

• 任何自定义的变量和函数在调用前必须有定义或声明

• 使用到的自定义函数.c文件必须添加到工程参与编译

• 使用到的.h文件必须要放在编译器可寻找到的地方（工程文件夹根目录、安装目录、自定义）

• 自定义如下：

  

3. 常见预编译及意义

C语言预编译以#开头，其作用是在真正编译开始之前对代码做一些处理（预编译）

#include <REGX52.H>：将REGX52.H文件内容搬至此处

#ifndef __XX_H__：如果没有定义__XX_H__

#endif：与#ifndef和#if匹配，组成"括号"

#define ABC：定义ABC

#define PI 3.14：定义PI，并将PI替换为3.14

其他类似的包括#ifdef, #if, #else, #elif, #undef等等

4. 模块化编程调整

我原本写了一串代码如下，现需要将其模块化

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

void Delay(unsigned int ms)		//@11.0592MHz
{
	
	unsigned char i, j;
	while (ms)
	{

		_nop_();
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		
		ms--;
	}
}

int LEDNum[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};
int LEDDPNum[] = {0xBF, 0x86, 0xDB, 0xcF, 0xE6, 0xED, 0xFD, 0x87, 0xFF, 0xEF};

void LEDShow(unsigned int LEDLocation,Number, unsigned char dp)
{
	switch(LEDLocation)
	{
		case 1: P2_4 = 1; P2_3 = 1; P2_2 = 1; break;
		case 2: P2_4 = 1; P2_3 = 1; P2_2 = 0; break;
		case 3: P2_4 = 1; P2_3 = 0; P2_2 = 1; break;
		case 4: P2_4 = 1; P2_3 = 0; P2_2 = 0; break;
		case 5: P2_4 = 0; P2_3 = 1; P2_2 = 1; break;
		case 6: P2_4 = 0; P2_3 = 1; P2_2 = 0; break;
		case 7: P2_4 = 0; P2_3 = 0; P2_2 = 1; break;
		case 8: P2_4 = 0; P2_3 = 0; P2_2 = 0; break;
	}
	if (dp)
		P0 = LEDDPNum[Number];
	else	
		P0 = LEDNum[Number];
	Delay(1);
	P0 = 0x00;
}

void birthday1()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,0,0);
	LEDShow(8,7,0);
}

void birthday2()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,0,0);
	LEDShow(8,8,0);
}

void birthday3()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,1,0);
	LEDShow(8,1,0);
}

int main(void)
{
	unsigned char showNum = 0;
	while (1)
	{
		if (P3_1 == 1)
		{
			Delay(20);
			if (showNum == 3) showNum = 0;
			while (P3_1 == 1)
			{
				if (showNum == 0) birthday1();
				else if (showNum == 1) birthday2();
				else birthday3();
			}
			showNum++;
			Delay(20);
		}
	}
}

第一步 ：右键【Source Group 1】→【Add New Item to Source Group 1...】，创建Delay.c

第二步 ：将Delay函数放入Delay.h中：

#include <INTRINS.H>

void Delay(unsigned int ms)		//@11.0592MHz
{
	
	unsigned char i, j;
	while (ms)
	{

		_nop_();
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		
		ms--;
	}
}

第三步 ：同第一步创建出Delay.h

创建完后发现虽然打开了Delay.h的窗口，但是左侧栏中没有显示Delay.h，需要如下操作显示：

写代码：

#ifndef __DELAY_H__ // 如果没定义Delay.h
#define __DELAY_H__ // 定义Delay.h

void Delay(unsigned int ms);

#endif // 结束if

第四步 ：照葫芦画瓢将LEDShow的相关函数搬过来创建LEDShow.c和LEDShow.h

LEDShow.c如下：

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"

int LEDNum[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};
int LEDDPNum[] = {0xBF, 0x86, 0xDB, 0xcF, 0xE6, 0xED, 0xFD, 0x87, 0xFF, 0xEF};

void LEDShow(unsigned int LEDLocation,Number, unsigned char dp)
{
	switch(LEDLocation)
	{
		case 1: P2_4 = 1; P2_3 = 1; P2_2 = 1; break;
		case 2: P2_4 = 1; P2_3 = 1; P2_2 = 0; break;
		case 3: P2_4 = 1; P2_3 = 0; P2_2 = 1; break;
		case 4: P2_4 = 1; P2_3 = 0; P2_2 = 0; break;
		case 5: P2_4 = 0; P2_3 = 1; P2_2 = 1; break;
		case 6: P2_4 = 0; P2_3 = 1; P2_2 = 0; break;
		case 7: P2_4 = 0; P2_3 = 0; P2_2 = 1; break;
		case 8: P2_4 = 0; P2_3 = 0; P2_2 = 0; break;
	}
	if (dp)
		P0 = LEDDPNum[Number];
	else	
		P0 = LEDNum[Number];
	Delay(1);
	P0 = 0x00;
}

LEDShow.h如下：

#ifndef __LEDSHOW_H__
#define __LEDSHOW_H__

void LEDShow(unsigned int LEDLocation,Number, unsigned char dp);

#endif

第五步：修改主函数，此时可以将Delay和LEDShow相关头文件引入，删去原本相关的代码，精简如下：

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LEDShow.h"

void birthday1()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,0,0);
	LEDShow(8,7,0);
}

void birthday2()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,0,0);
	LEDShow(8,8,0);
}

void birthday3()
{
	LEDShow(1,2,0);
	LEDShow(2,0,0);
	LEDShow(3,2,0);
	LEDShow(4,5,1);
	LEDShow(5,0,0);
	LEDShow(6,6,1);
	LEDShow(7,1,0);
	LEDShow(8,1,0);
}

int main(void)
{
	unsigned char showNum = 0;
	while (1)
	{
		if (P3_1 == 1)
		{
			Delay(20);
			if (showNum == 3) showNum = 0;
			while (P3_1 == 1)
			{
				if (showNum == 0) birthday1();
				else if (showNum == 1) birthday2();
				else birthday3();
			}
			showNum++;
			Delay(20);
		}
	}
}

编译烧录后效果如下：

5. LCD1602 Debug

江科大提供有LCD1602的头文件，可以直接导入到项目里（这部分目前还没学），导入后如下：

其次需要将LCD1602插到板子右上角（可以看结果图插的位置，插反会报警，报警记得断开电源），然后看电路图：

动态数码管模块&LCD1602&单片机核心的接口有些冲突，所以会导致插了LCD1602后动态数码管乱闪的问题。

之后就可以根据提供的函数，在LCD1602上打印想要的东西了，具体的注释在.c文件里边有，我这里打印了一个字符串：

#include "LCD1602.h"

void main()
{
	LCD_Init();
	// LCD_ShowChar(1,1,'A');
	LCD_ShowString(1,3,"Hello World!!");
	while (1)
	{
	}
}

效果如下：

附：编译器无法识别中文

可以通过修改编码模式解决：

• GB2312能识别中文但会导致字体改变

• UTF-8由于有自己的一套编码格式，以前写的一些英文注解可能也无法识别？