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大家来侃侃单片机的裸奔程序的框架呀！
以下是我总结的一些东西，
不合乎之处来请大家指
点呀，本人第二次在
21ic
发 帖，希望大家鼓励鼓励呀！
！
从
07
年参加全国大学生电子设计大赛初次接触单片机开发至今已经有
4
年了，初学单片机
时，都会纠结于其各个模块功能的应用，如串
口（
232
，
485
）对各种功能
IC
的控制
,
电机
控制
P WM
，中断应用，定时器应用，人机界面应用，
CAN
总线等
.
这是一个学习过程中必
需的阶段，是基本功。很庆幸，在
参加电子设计大赛赛前培训时，
MCU
周围的控制都训练
的很扎实。经过这个阶段后，后来接触不同的
MCU
就会发现，都大同小异，各有 各的优势
而已，学任何一种新的
MCU
都很容易入手包括 一些复杂的处理器。而且对
MCU
的编程控
制会提升一个
高度概况
——
就是对各种外围进行控制
(
如果是对 复杂算法的运算就会
用
DSP
了）
，
而外围与
MCU
的通信方式一般也就几种时序：
IIC,SPI,intel8080,M6800
。
这
样看来
MCU
周围的编程就是一个很简单的东西了。
然而这只是嵌入式开发中 的一点皮毛而已，
在接触过多种
MCU,
接触过复杂设计要求，< /p>
跑过操作系统等等后，
我们在回到单片机的裸机开发时，
就 不知不觉的就会考虑到整个程序
设计的架构问题；一个好的程序架构，是一个有经验的工
程师和一个初学者的分水岭。
以下是我对单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结：
任何对时间要求苛刻的需求都是我们的敌人，在必要的时候我们只有增加硬件成本来消灭
它；
比如你要
8
个数码管来显示，
我们 在没有相关的硬件支持的时候必须用
MCU
以动态扫
描的
方式来使其工作良好；
而动态扫描将或多或少的阻止了
MCU
处理 其他的事情。
在
MCU
负担很重的场合，我会选择选用一
个类似
max8279
外围
ic
来解决这个困扰；
然而庆幸的是，有着许多不是对时间要求苛刻的事情：
例如键盘的扫描，
人们敲击键盘的速率是有限的，
我们无 需实时扫描着键盘，
甚至可以每隔
几十
ms
才去扫描一下；然而这个几十
ms
的间隔，我们的
MCU
还可以完成许多的事情；
单片机虽然是裸机奔跑，
——
多任
< p>务程序；
比如一个常用的情况有
4
个任务：
1
键盘扫描；
2
led
数码管显示；
3
串口数据需要接受和处理
;
4
串口需要发送数据；
如何来构架这个单片机的程序将是我们的重点；
读书时代的我会把键盘扫描用查询的方式放在主循环中，
而串口接收数据用中断，
在中断服
务函数中组成相应的帧格式
后置位相应的标志位，
在主函数的循环中进行数据的处理，
串口
< br>发送数据以及
led
的显示也放在主循环中；
这样整个程序就以标志变量的通信方式，相互配合的在主循环
和后台中断中执行；
然而必须指出其不妥之处：
每个任务的时间片可能过长，
这将导致程序的实时性能差。
如 果以这样的方式在多加几个任
务，
使得一个循环的时间过长，
< p>可能键盘扫描将很不灵敏。所以若要建立一个良好的通用编
程模型，
我们必须想办法，
消去每个任务中费时间的部分以及把每个任务再次分解；
下面来
细谈每个任务的具体措施：
1
键盘扫描
键盘扫描是单片机的常用函数，
以下指出常用的键盘扫描程序中，
严重阻碍系统实时性能的
地方；
众所周知，一个键按下之后的波形是这样的（假定低有效）
：
在有键按下后，
数据线上的信号出现一段时间的抖动 ，然后为低，
然后当按键释放时，
信号
抖动一段时间后变
高。
当然，
在数据线为低或者为高的过程中，
都有可能出现一些很 窄的干
扰信号。
unsigned char
kbscan(void)
{
unsigned char
sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{
delay(100);
//
延时
20ms
去抖
--------
这里太费时了，很糟糕
if((P2&0xf8)!=0xf8)
{
sccode=0xfe;
while((sccode&0x08)!=0)
{
P2=sccode;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
break;
sccode=(sccode<<1)|0x01;
}
recode=(P2&0xf8)|0x0f;
return(sccode&recode);
}
}
return (KEY_NONE);
}
键盘扫描是需要软件去抖的，这
没有争议，然而该函数中用软件延时来去抖（
ms
级别的延
时）
，这是一个维持系统实时性能的一个大忌讳；
一般还有一个判断按键释放的代码：
While( kbscan() != KEY_NONE)
; //
死循环等待
这样很糟
糕，
如果把键盘按下一直不放，
这将导致整个系统其它的任务也不能执行，
这将是
个很严重的
bug
。
有人会这样进行处理：
While(kbsan() != KEY_NONE )
{
Delay(10);
If(Num++ > 10)
Break;
}
即在一定得时间内，
如果键盘一直按下，
将作为有效键处理。
这样虽然不导致整个系统 其它
任务不能运行，但也很大程度上，削弱了系统的实时性能，因为他用了延时函数；<
/p>
我们用两种有效的方法来解决此问题：
1
在按键功能比较简单的情况下，我们仍然用上面的
k bscan()
函数进行扫描，只是把其中
去抖用的软件延时去了，把去
抖以及判断按键的释放用一个函数来处理，它不用软件延时，
而是用定时器的计时（用一
般的计时也行）来完成；代码如下
void
ClearKeyFlag(void)
{
KeyDebounceFlg = 0;
KeyReleaseFlg
= 0;
}
void
ScanKey(void)
{
++KeyDebounceCnt;//
去抖计时（这个计时也可以放在 后台定时器计时函数中处理）
KeyCode = kbscan();
if (KeyCode != KEY_NONE)
{
if (KeyDebounceFlg)//
进入去抖状态的标志位
{
if (KeyDebounceCnt > DEBOUNCE_TIME)//
大于了去抖规定的时间
{
if (KeyCode == KeyOldCode)//
按键依然存在，则返回键值
{
KeyDebounceFlg = 0;
KeyReleaseFlg
= 1;//
释放标志
return;
//Here exit with keycode
}
ClearKeyFlag();
//KeyCode != KeyOldCode
，只是抖动而已
}
}else{
if (KeyReleaseFlg == 0)
{
KeyOldCode
= KeyCode;
KeyDebounceFlg = 1;
KeyDebounceCnt = 0;
}else{
if (KeyCode != KeyOldCode)
ClearKeyFlag();
}
}
}else{
ClearKeyFlag();//
没有按键则清零标志
}
KeyCode = KEY_NONE;
}
在按键情况较复杂的情况，如有长
按键，
组合键，连键等一些复杂功能的按键时候，
我们跟
倾向于用
状态机来实现键盘的扫描
；
//avr
单片机
中
4*3
扫描状态机实现
char read_keyboard_FUN2()
{
static char key_state = 0, key_value, key_line,key_time;
char key_return = No_key,i;
switch (key_state)
{
case 0: //
最初的状态，进行
3*4
的键盘扫描
key_line = 0b00001000;
for (i=1; i<=4; i++) //
扫描键盘
{
PORTD = ~key_line; //
输出行线电平
PORTD = ~key_line; //
必须送
2
次！
！< /p>
！
（注
1
）
key_value = Key_mask & PIND; //
读列电平
if (key_value == Key_mask)
key_line <<= 1; //
没有按键，继续扫描
else
{
key_state++; //
有按键，停止扫描
break; //
转消抖确认状态
}
}
break;
case 1: //
此状态来判断按键是不是抖动引起的
if (key_value == (Key_mask & PIND)) //
再次读列电平，
{
key_state++; //
转入等待按键释放状态
key_time=0;
}
else
key_state--; //
两次列电平不同返回状态
0
，
（消抖处理）
break;
case 2: //
等待按键释放状态
PORTD = 0b00000111; //
行线全部输出低电平
PORTD = 0b00000111; //
重复送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)