1.分层思想分层的思想，并不是什么神秘的东西

1.分层思考

分层的想法并不是什么神秘的东西。事实上，许多从事项目工作的工程师都会自己使用它们。看了很多帖子，发现这个东西没有提到，但是层次结构真的很有用，看完会有恍然大悟。如果我不知道怎么驱动液晶，也很简单，看看datasheet，参考别人的程序，很快就可以做出来了。但是如果你不懂编程的思想，会在做项目的过程中给你带来很多的困惑。参考市面上的各种嵌入式书籍，看过MCS-51、AVR、ARM等，但没有找到任何介绍设计思想的书籍，哪怕很少。写程序不难，但是如何又好又快地写出一个程序需要一定的经验。结构化模块化编程的思想提出了最基本的要求。但是，如何将这个抽象概念应用到工程实践中呢？它需要在做项目的过程中历尽艰辛，总结一些东西，抽象成理论，这对于经验的积累和技术的传播都有很大的好处。所以我们出来秀一些丑，总结一些东西。从我个人的经验来看，有两个设计理念非常重要。一种是“时间片轮的设计思想”，在实践中对解决多任务问题非常有用。通常，这个东西可以用来判断一个人是MCU学习者还是MCU工程师。这必须掌握。（如下面所描述的）。

二是“分层屏蔽的设计思想”，即分层思想。下面以扫描键盘程序为例，引出我们今天所说的内容。为简单起见，单片机学习板一般都会很好的分配按键。比如整个4*4的键盘矩阵分配到P1口，8条控制线就恰到好处。在这种情况下，程序也很容易编写。很简单：KEY_DAT= P1; 端口的数据被读入。诚然，实际上并没有什么好。在实际项目应用中，单片机管脚的复用是相当强大的，这与那些所谓的单片机学习板有很大的不同。

另一个原因，在一般设计中，是“软件与硬件”的设计过程。简单来说就是先确定硬件原理图，硬件接线，最后是软件开发，因为硬件修改比较麻烦，相对来说说软件修改的时候改改比较好。这就是中国传统的阴阳平衡哲学。硬件设计和软件设计本来就是鱼与熊掌的关系，两者不能兼得。方便硬件设计，但很可能会给编写软件带来很多麻烦。另一方面，软件设计方便，硬件设计也比较麻烦。如果硬件设计和软件设计同时方便，只有两种可能性。一是设计方案非常简单，二是设计师的水平很高。我们不考虑这么多案例，简单的从常见的实际应用的角度来看问题。

为了接线的方便，硬件在很多情况下可能会将IO口分配到不同的端口，比如上面提到的4*4键盘，8条线分别分配到P0 P1 P2 P3。好吧，开发板的那些扫描键盘程序可以下地狱了。如何扫描密钥？记得刚开始学习的时候，分成3个非常相似的程序，一键扫描的经历……可能有些人不愿意玩嵌入式，“我花了很长时间才学会那些东西。是的，也用得好，你怎么能说不需要呢？” 虽然有点残酷，但还是想说“哥，接受现实吧，现实是残酷的……”

然而人与低等动物的区别在于，人是可以创造的，遇到困难就会想办法解决，于是我们开始打坐……

最后，我们在初中数学中引入“映射”的概念来解决这个问题。基本思想是将不同端口的按钮映射到同一个端口。

这样，按键扫描程序分为3个层次：

1）最底层是硬件层，完成端口扫描，以20ms延迟去抖动，并将端口数据映射到KEY_DAT寄存器，作为上层驱动层的接口。

2）中间层是驱动层，只对KEY_DAT寄存器的值进行操作。简单来说，无论底层硬件如何接线，我们都不需要关心驱动层。我们只需要关心KEY_DAT寄存器的值。这样做的间接效果是“屏蔽了底层硬件的差异”单片机两个led数码管动态显示时间 c语言程序，所以驱动层写的程序可以通用。

驱动层的另一个作用是为上层提供消息接口。我们使用了类似于窗口程序的消息概念。这里可以提供一些按键消息，例如：按下消息、释放消息、长键消息、长键按下时的步骤消息等。

3）应用层。这里是根据不同的项目编写按钮功能程序，属于顶层程序。它使用驱动层提供的消息接口。在应用层写程序的想法是，我不关心下层是如何工作的，我只关心按键消息。当有关键信息时，我执行函数，当没有信息时，我什么也不做。

下面用一个简单的常见例子来说明我们设计思想的用法。

秒表调时间时，需要按住某个按钮，时间可以不断向上增加。这个东西很实用，在实际的家电中有广泛的用途。

在看下面这些东西之前，大家可以想一想，这东西难不难？相信大家都会大声回答，“不难！！”，但我又问：“这东西麻烦吗？” 相信很多人肯定会说“好麻烦！！” 这让我想起了刚开始学习MCU的时候，写这种按键的程序是一个凌乱的结构。不信可以用51自己写，让你更好的体会到本文提到的层次结构的优越性。项目要求：

分别分配给P10和P20的两个按钮是“加号”和“减号”按钮，需要在长按时具有连续加法和连续减法的功能。

实战：假设拉起按钮，无按钮时为高电平，有按钮时为低电平。另外，为了突出问题，这里没有写延迟和防抖程序，实际项目中应该加上。C语言函数参数的传递方式多种多样。这里以最简单的全局变量为例，用于传递参数。当然也可以使用 unsigned charReadPort(void) 返回一个读键结果，甚至 void ReadPort(unsigned char* pt) 使用指针变量传递地址，达到直接修改变量的目的。有很多方法可以做到这一点，具体取决于每个人的编程风格。1）开始编写硬件层程序，完成映射

#defineKYE_MIN 0X01

#defineKEY_PLUS 0X01

无符号字符密钥数据；

无效读取端口（无效）

如果 (P1 & KEY_PLUS == 0 )

KeyDat |= 0x01 ;

如果 (P2 & KEY_MIN == 0 )

KeyDat |= 0x02 ;

KEY_MIN 以同样的方式映射到 KeyDat 的 bit1。如果 KeyDat 的 bit0 为 1，则表示 KEY_PLUS 被按下，反之亦然。

它不需要很神秘，这就是映射的全部内容。如果还有其他键，使用相同的方法将它们全部映射到 KeyDat。

2）驱动层编程如果把KeyDat想象成P1口，这不就和学习板的标准扫描程序一样吗？是的，这就是底层映射的目的。

3）应用层编程根据消息，必须分离硬件层。但是，驱动层和应用层的要求并没有那么严格。事实上，一些简单的项目并不需要将两层分开。根据实际应用灵活。其实用这种方式写程序是很方便的。根据板子的不同，可以适当修改硬件层的ReadPort函数。驱动层和应用层的很多代码无需修改即可直接使用，可大大提高开发效率。当然，这个按键方案会有一些问题，尤其是在常闭按键和触控按键混合使用的情况下。这留给每个人自己的想法。反正，问题总有解决办法，虽然方法有好有坏。2.时间片轮的设计思路先用一个小例子引出今天的主题。想象一个基本的家电控制面板，它或多或少会包含：LED或数码管显示、按钮、继电器或可选的晶闸管输出这3个部分。数码管需要10ms到20ms的动态扫描，按键也需要20ms左右的延迟去抖动。您是否意识到这些时间实际上是同时进行的？还记得我们的教科书是如何教授按键延迟和去抖动的吗？没错，无限循环，肯定是无限循环，用指令来计时。这自然提出了一个问题。如果单片机陷入死循环，其他工作呢？比如数码管的动态扫描怎么办？这样做的唯一方法是等待键扫描。结果会是数码管闪烁。如果扫描时间过长，缩短按键去抖时间不是解决办法。想象一下，如果我们同时有许多其他任务要做。毛呢布？一个解决方案就是今天的话题，分时的想法。当然这不会是唯一的方法，但是我一直在使用它，我认为这是一个非常好的想法，可以解决很多实际问题。大胆声明一下，分时扫描的思想也是MCU编程的核心思想。信不信由你自己判断。核心思想的实现：其实就是几步 结果会是数码管闪烁。如果扫描时间过长，缩短按键去抖时间不是解决办法。想象一下，如果我们同时有许多其他任务要做。毛呢布？一个解决方案就是今天的话题，分时的想法。当然这不会是唯一的方法，但是我一直在使用它，我认为这是一个非常好的想法，可以解决很多实际问题。大胆声明一下，分时扫描的思想也是MCU编程的核心思想。信不信由你自己判断。核心思想的实现：其实就是几步 结果会是数码管闪烁。如果扫描时间过长，缩短按键去抖时间不是解决办法。想象一下，如果我们同时有许多其他任务要做。毛呢布？一个解决方案就是今天的话题，分时的想法。当然这不会是唯一的方法，但是我一直在使用它，我认为这是一个非常好的想法，可以解决很多实际问题。大胆声明一下，分时扫描的思想也是MCU编程的核心思想。信不信由你自己判断。核心思想的实现：其实就是几步 毛呢布？一个解决方案就是今天的话题，分时的想法。当然这不会是唯一的方法，但是我一直在使用它，我认为这是一个非常好的想法，可以解决很多实际问题。大胆声明一下，分时扫描的思想也是MCU编程的核心思想。信不信由你自己判断。核心思想的实现：其实就是几步 毛呢布？一个解决方案就是今天的话题，分时的想法。当然这不会是唯一的方法，但是我一直在使用它，我认为这是一个非常好的想法，可以解决很多实际问题。大胆声明一下，分时扫描的思想也是MCU编程的核心思想。信不信由你自己判断。核心思想的实现：其实就是几步

第一个一、使用RTC中断来计时，RTC的中断时间比较短，我习惯是125us，为了看懂红外遥控器的代码，需要这个时间。RTC计时相当准确，尽量使用它。

第一个 二、 将 3 个（自定义）定时器（计数器）放入 RTC 中断服务程序中。我的习惯是 2ms、5ms 和 500ms。这 3 个用作参考时间并提供给整个系统。被称为被称为，所以它必须是准确的。用示波器实际调整就可以了。这并不难。

第一个三、 在主程序的循环中放置了一个专门处理时间的子程序。（注：单片机是不会停止的，它会一直循环运行，好像和我在学校学到的有点不一样。面试的时候被问到这个问题….）时间处理子程序里面做起来很方便。一个单片机系统至少需要处理10到20个不同的时间，还需要10到20个定时器，如果每个都是独立的，不少需要同时异步工作。相当麻烦。

第一个四、“程序在运行和等待，不是站着”，这个好像有点玄乎，一个和我一起进公司讨论这个问题的工程师，我觉得这也是一个比较重要的思路​​分时系统，所以也叫那个，下面会详细介绍。

第一个五、用程序说话，评论尽量详细。不用看代码就可以直接看注释。(一）首先中断服务程序部分：

每125us中断一次————产生几个参考时间—–

(1） ref_2ms寄存器是连续减1的，每次中断减1，一共16次，所以这里经过的时间是125us×16=2ms，也就是所谓的定时器/计数器。这样，就可以依靠一个系统的RTC被中断来实现我们需要的多次计时。

(2）设置2ms计时结束标志，这个是提供给时间处理器的，这是一个定时器帧，后面的5ms计时完全一样。

这个程序也用了block框架，比较方便，不过跟今天的主题无关。以后心情不好的时候再写。上面的程序是中断服务程序中的定时器，分别计时2ms、5ms和500ms。计时完成后，溢出由 flag_time 标志记录。程序可以通过读取这个标志知道计时时间是否到了。

(二）看下面统一授时子程序

以上以 20ms 去抖动的定时器为例。如果你理解的话，你会发现我们完全可以模仿那个定时器，在下面放很多定时器，每5ms进来一次，每个定时器同时开启。计数后，谁先完成计算，谁先关闭自己，设置相应的标志给其他程序调用，对其他定时器完全没有影响！这样，我们可以在这里放置很多定时器。一般来说，十个或二十个定时器都没有问题，完全可以满足单片机系统多次使用的需要。

单个定时器的结构非常简单。首先判断允许时序标志是否进入时序，然后有一个专用寄存器递增或递减1。加/减对应值后，对应的时间到了。关闭定时器并设置相应的时间。要使用的标志。

快到了，我们可以在需要的时候出来，这样做不是很方便吗？我们来看看这段时间单片机在做什么？当有5ms或500ms的中断时序时，溢出标志有效，即可进入上述时序程序。其他时间在做其他事情。而在进入上面的定时器的时候，可以看出那里并不是死循环，而是简单的加减寄存器退出。整个过程耗时极短，根据代码的不同，大概是5us到20us，对主程序的执行没有影响。（三）我们来看看如何调用我们一开始讲的按钮的去抖时间处理问题，现在我们就用上面介绍的方法来看看如何解决这个问题。

大概是这样的：判断什么时候有健康，没有就跳出来，有就启动延时去抖动的计时，第二次进来的时候直接由标志位控制来判断时间。

同样是等待，这里是最后一点，我们是奔着等待，而不是站着等待。与无限循环定时相比，单片机在没有定时到20ms的时间段内做了什么？如果有一个无限循环，它一定是在原地等待并且什么都不做。看上面的程序，他只是判断时机是否足够。具体计时在统一时间子程序中完成。如果判断不是时间，就会跳出来。继续运行其他程序，直到时间到，单片机判断flag_delay和key_flow满足条件，开始进入密钥处理程序。这期间单片机在做其他事情，但是一个主循环跑回来判断一次，所以单片机是完全空闲的时候运行其他程序，

(四）看我的主程序循环体

这是我使用的循环体。所有函数都是子程序的形式。如果你需要它们，你可以把它们挂起来。它更方便。对于这样一个通用的循环体，微控制器不断地执行循环体。如果我们都采用上面提到的分时扫描的思路，一周循环回来的时间是相当短的。其实是不是有点类似于电脑的思路？

电脑再快，也不是同时处理多个任务，一次处理一个，然后以极快的速度循环，让我们感觉就像是同时处理多个程序，我想想单片机两个led数码管动态显示时间 c语言程序，我终于想表达这个想法了。

在我看来，有了这个想法的支持，单片机的程序就变得更容易上手了，剩下的就是专心用程序来实现我们的想法了。当然，这只是一种可行的方法，并不是说只有这种方法。如果您有好的想法，请分享。编写程序是一门艺术。写起来容易，但写得好细腻却很难。

说了这么多，大家记得关注下方第一条评论（或私信我）干货哦~