高手谈单片机裸奔的程序框架

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！！！（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)
{
key_state=0; // 列线全部为高电平返回状态0
key_return=(key_line | key_value);//获得了键值
}
else if(++key_time>=100)//如果长时间没有释放
{
key_time=0;
key_state=3;//进入连键状态
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
case 3://对于连键，每隔50ms就得到一次键值，windows xp 系统就是这样做的
PORTD = 0b00000111; // 行线全部输出低电平
PORTD = 0b00000111; // 重复送一次
if ( (Key_mask PIND) == Key_mask)
key_state=0; // 列线全部为高电平返回状态0
else if(++key_time>=5) //每隔50MS为一次连击的按键
{
key_time=0;
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
}
return key_return;
}

以上用了4个状态，一般的键盘扫描只用前面3个状态就可以了，后面一个状态是为增加“连键”功能设计的。连键——即如果按下某个键不放，则迅速的多次响应该键值，直到其释放。在主循环中每隔10ms让该键盘扫描函数执行一次即可；我们定其时限为10ms,当然要求并不严格。

2 数码管的显示
一般情况下我们用的八位一体的数码管，采用动态扫描的方法来完成显示；非常庆幸人眼在高于50hz以上的闪烁时发现不了的。所以我们在动态扫描数码管的间隔时间是充裕的。这里我们定其时限为4ms(250HZ) ，用定时器定时为2ms,在定时中断程序中进行扫描的显示，每次只显示其中的一位；当然时限也可以弄长一些，更推荐的方法是把显示函数放入主循环中，而定时中断中置位相应的标志位即可；

// Timer 0 比较匹配中断服务,4ms定时
interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)
{
display(); // 调用LED扫描显示
……………………
}
void display(void) // 8位LED数码管动态扫描函数
{
PORTC = 0xff; // 这里把段选都关闭是很必要的，否则数码管会产生拖影
PORTA = led_7[dis_buff[posit]];
PORTC = position[posit];
if (++posit >=8 )
posit = 0;
}
3 串口接收数据帧
串口接收时用中断方式的，这无可厚非。但如果你试图在中断服务程序中完成一帧数据的接收就麻烦大了。永远记住，中断服务函数越短越好，否则影响这个程序的实时性能。一个数据帧一般包括若干个字节，我们需要判断一帧是否完成，校验是否正确。在这个过程中我们不能用软件延时，更不能用死循环等待等方式；
所以我们在串口接收中断函数中，只是把数据放置于一个缓冲队列中。
至于组成帧，以及检查帧的工作我们在主循环中解决，并且每次循环中我们只处理一个数据，每个字节数据的处理间隔的弹性比较大，因为我们已经缓存在了队列里面。
/*==========================================
功能：串口发送接收的时间事件
说明：放在大循环中每10ms一次
输出：none
输入：none
==========================================*/
void UARTimeEvent(void)
{
if (TxTimer != 0)//发送需要等待的时间递减
--TxTimer;
if (++RxTimer > RX_FRAME_RESET)//
RxCnt = 0;//如果接受超时（即不完整的帧或者接收一帧完成），把接收的不完整帧覆盖
}
/*==========================================
功能：串口接收中断
说明：接收一个数据，存入缓存
输出：none
输入：none
==========================================*/
interrupt [USART_RXC] void uart_rx_isr(void)
{
INT8U status,data;
status= UCSRA;
data = UDR;
if ((status (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0){
RxBuf[RxBufWrIdx] = data;
if (++RxBufWrIdx == RX_BUFFER_SIZE) //接收数据于缓冲中
RxBufWrIdx= 0；
if (++RxBufCnt == RX_BUFFER_SIZE){
RxBufCnt = 0;
//RxBufferOvf=1;
}
}
}

/*==========================================
功能：串口接收数据帧
说明：当非0输出时，收到一帧数据
放在大循环中执行
输出：==0:没有数据帧
!=0:数据帧命令字
输入：none
==========================================*/
INT8U ChkRxFrame(void)
{
INT8U dat;
INT8U cnt;
INT8U sum;
INT8U ret;
ret = RX_NULL;
if (RxBufCnt != 0){
RxTimer = 0; //清接收计数时间，UARTimeEvent()中对于接收超时做了放弃整帧数据的处理
//Display();
cnt = RxCnt;
dat = RxBuf[RxBufRdIdx]; // Get Char
if (++RxBufRdIdx == RX_BUFFER_SIZE)
RxBufRdIdx = 0;
Cli();
--RxBufCnt;
Sei();
FrameBuf[cnt++] = dat;
if (cnt >= FRAME_LEN)// 组成一帧
{
sum = 0;
for (cnt = 0;cnt (FRAME_LEN - 1);cnt++)
sum+= FrameBuf[cnt];
if (sum == dat)
ret = FrameBuf[0];
cnt = 0;
}
RxCnt = cnt;
}
return ret;
}
以上的代码ChkRxFrame()可以放于串口接收数据处理函数RxProcess() 中，然后放入主循环中执行即可。以上用一个计时变量RxTimer，很微妙的解决了接收帧超时的放弃帧处理，它没有用任何等待，而且主循环中每次只是接收一个字节数据，时间很短。