從業(yè)近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第81講

開場白：

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)漢字的識別本質(zhì)是機(jī)內(nèi)碼，字符的識別本質(zhì)是ASCII碼。不管是機(jī)內(nèi)碼還是ASCII碼，這些都是16進(jìn)制的數(shù)字，也就是我們手機(jī)平時(shí)接收和發(fā)送的信息本質(zhì)都是這些數(shù)字編碼，但是機(jī)內(nèi)碼是2個字節(jié)，ASCII碼是1個字節(jié)，如果在一串隨機(jī)的信息中，同時(shí)包含漢字和字符兩種數(shù)字信息，我們的程序又該如何能篩選和識別它們，會不會把機(jī)內(nèi)碼和ASCII碼搞混亂了?這一節(jié)要教大家三個知識點(diǎn)：

第一個：ASCII碼與漢字機(jī)內(nèi)碼不一樣的規(guī)律是，ASCII碼都是小于128(0x80)的，根據(jù)這個特點(diǎn)可以編程序把它們區(qū)分開來。

第二個：當(dāng)任意一串信息中既包含漢字機(jī)內(nèi)碼，又包含字符ASCII碼時(shí)，并且當(dāng)ASCII碼左右相鄰個數(shù)是以奇數(shù)存在的時(shí)候，如何巧妙地插入填充空格字符0x20使它們能夠符合一個坐標(biāo)點(diǎn)顯示2個字符的要求。

第三個：本節(jié)程序串口部分是在第39節(jié)內(nèi)容基礎(chǔ)上移植修改而成，本節(jié)程序中多添加了如何通過結(jié)束標(biāo)志0x0D 0x0A來提取有效數(shù)據(jù)的內(nèi)容，讀者可以學(xué)習(xí)一下其中的框架。

具體內(nèi)容，請看源代碼講解。

(1)硬件平臺：基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。

(2)實(shí)現(xiàn)功能：

開機(jī)上電后，液晶屏第1行顯示“請發(fā)送信息”。 任意時(shí)刻，從電腦“串口調(diào)試助手”根據(jù)以下協(xié)議要求，發(fā)送一串不超過24個漢字或者字符的信息，液晶屏就實(shí)時(shí)把這些信息顯示在第2,3,4行。并且蜂鳴器會鳴叫一聲表示數(shù)據(jù)接收正確。

波特率是：9600 。

通訊協(xié)議：EB 00 55 XX XX XX XX …XX XX 0D 0A

最前面3個字節(jié)EB 00 55 表示數(shù)據(jù)頭。

最后面2個字節(jié)0D 0A表示信息的結(jié)束標(biāo)志。

中間的XX是機(jī)內(nèi)碼和ASCII碼信息。比如：要發(fā)送“曹健1人學(xué)習(xí)51單片機(jī)”的信息，它們對應(yīng)的指令是：

EB 00 55 B2 DC BD A1 31 C8 CB D1 A7 CF B0 35 31 B5 A5 C6 AC BB FA 0D 0A

(3)源代碼講解如下：

#include "REG52.H"

/* 注釋一：

* 本程序的串口那部分內(nèi)容是從《第三十九節(jié)：判斷數(shù)據(jù)頭來接收一串?dāng)?shù)據(jù)的串口通用程序框架?！?/p>

* 移植過來的，但是以下要把接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)從10改成60.同時(shí)，協(xié)議后面多增加了數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志0x0d 0x0a。

*/

#define const_rc_size 60 //接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組大小

#define const_receive_time 5 //如果超過這個時(shí)間沒有串口數(shù)據(jù)過來，就認(rèn)為一串?dāng)?shù)據(jù)已經(jīng)全部接收完，這個時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整大小

#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間

sbit LCDCS_dr = P1^6; //片選線

sbit LCDSID_dr = P1^7; //串行數(shù)據(jù)線

sbit LCDCLK_dr = P3^2; //串行時(shí)鐘線

sbit LCDRST_dr = P3^4; //復(fù)位線

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動IO口

void initial_myself(void);

void initial_peripheral(void);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void T0_time(void); //定時(shí)中斷函數(shù)

void usart_receive(void); //串口接收中斷函數(shù)

void usart_service(void); //串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里

void display_service(void); //顯示服務(wù)程序,在main函數(shù)里

void empty_diaplay_buffer(void); //把顯示緩沖區(qū)全部填充空格字符0x20

void diaplay_all_buffer(void); //顯示第2,3,4行全部緩沖區(qū)的內(nèi)容

void SendByteToLcd(unsigned char ucData); //發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊

void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS); //模擬SPI發(fā)送一個字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動

void WriteCommand(unsigned char ucCommand); //發(fā)送一個字節(jié)的命令給液晶模塊

void LCDWriteData(unsigned char ucData); //發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊

void LCDInit(void); //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位

void display_clear(void); // 清屏。4行8列的坐標(biāo)點(diǎn)全部顯示2個空字符相當(dāng)于清屏了。

void display_double_code(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char ucArray1,const unsigned char ucArray2); //在一個坐標(biāo)點(diǎn)顯示1個漢字或者2個字符的函數(shù)

void delay_short(unsigned int uiDelayshort); //延時(shí)

code unsigned char ucAddrTable[]= //調(diào)用內(nèi)部字庫時(shí)，液晶屏的坐標(biāo)體系，位置編碼，是驅(qū)動內(nèi)容，讀者可以不用深究它的含義。

{

0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,

0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,

0x88,0x89,0x8a,0x8b,0x8c,0x8d,0x8e,0x8f,

0x98,0x99,0x9a,0x9b,0x9c,0x9d,0x9e,0x9f,

};

code unsigned char JN1616_qing[]= //機(jī)內(nèi)碼 請

{

0xC7,0xEB, //請

};

code unsigned char JN1616_fa[]= //機(jī)內(nèi)碼 發(fā)

{

0xB7,0xA2,

};

code unsigned char JN1616_song[]= //機(jī)內(nèi)碼 送

{

0xCB,0xCD,

};

code unsigned char JN1616_xin[]= //機(jī)內(nèi)碼 信

{

0xD0,0xC5,

};

code unsigned char JN1616_xi[]= //機(jī)內(nèi)碼 息

{

0xCF,0xA2,

};

unsigned int uiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串?dāng)?shù)據(jù)的計(jì)時(shí)器

unsigned char ucSendLock=1; //串口服務(wù)程序的自鎖變量，每次接收完一串?dāng)?shù)據(jù)只處理一次

unsigned int uiRcregTotal=0; //代表當(dāng)前緩沖區(qū)已經(jīng)接收了多少個數(shù)據(jù)

unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組

unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用來解析數(shù)據(jù)協(xié)議的中間變量

unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器

unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1的整屏更新顯示變量 1代表更新顯示，響應(yīng)函數(shù)內(nèi)部會清零

unsigned char ucWd1Part1Update=0; //窗口1的第1個局部更新顯示變量 1代表更新顯示，響應(yīng)函數(shù)內(nèi)部會清零

unsigned char ucDispplayBuffer[48]; //第2,3,4行顯示內(nèi)容的緩沖區(qū)

void main()

{

initial_myself();

delay_long(100);

initial_peripheral();

while(1)

{

usart_service(); //串口服務(wù)程序

display_service(); //顯示服務(wù)程序

}

}

/* 注釋二：在一個坐標(biāo)點(diǎn)顯示1個漢字或者2個字符的函數(shù)

* 第1，2個參數(shù)x,y是坐標(biāo)體系。x的范圍是0至8，y的范圍是0至3.

* 第3個參數(shù)ucArray1是第1個漢字機(jī)內(nèi)碼或者ASCII碼。

* 第4個參數(shù)ucArray2是第2個漢字機(jī)內(nèi)碼或者ASCII碼。

*/

void display_double_code(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char ucArray1,const unsigned char ucArray2)

{

WriteCommand(0x30); //基本指令集

WriteCommand(ucAddrTable[8*y+x]); //起始位置

LCDWriteData(ucArray1);

LCDWriteData(ucArray2);

}

void display_clear(void) // 清屏。4行8列的坐標(biāo)點(diǎn)全部顯示2個空字符相當(dāng)于清屏了。

{

unsigned int i,j;

for(i=0;i<4;i++)

{

for(j=0;j<8;j++)

{

display_double_code(j,i,0x20,0x20); //0x20是空格的ASCII碼

}

}

}

void SendByteToLcd(unsigned char ucData) //發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊

{

unsigned char i;

for ( i = 0; i < 8; i++ )

{

if ( (ucData << i) & 0x80 )

{

LCDSID_dr = 1;

}

else

{

LCDSID_dr = 0;

}

LCDCLK_dr = 0;

LCDCLK_dr = 1;

}

}

void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS) //模擬SPI發(fā)送一個字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動

{

SendByteToLcd( 0xf8 + (ucWRS << 1) );

SendByteToLcd( ucWData & 0xf0 );

SendByteToLcd( (ucWData << 4) & 0xf0);

}

void WriteCommand(unsigned char ucCommand) //發(fā)送一個字節(jié)的命令給液晶模塊

{

LCDCS_dr = 0;

LCDCS_dr = 1;

SPIWrite(ucCommand, 0);

delay_short(90);

}

void LCDWriteData(unsigned char ucData) //發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊

{

LCDCS_dr = 0;

LCDCS_dr = 1;

SPIWrite(ucData, 1);

}

void LCDInit(void) //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位

{

LCDRST_dr = 1; //復(fù)位

LCDRST_dr = 0;

LCDRST_dr = 1;

}

void empty_diaplay_buffer(void) //把顯示緩沖區(qū)全部填充空格字符0x20

{

unsigned int i;

for(i=0;i<48;i++)

{

ucDispplayBuffer[i]=0x20; //第2,3,4行顯示內(nèi)容的緩沖區(qū)全部填充0x20空格字符

}

}

void diaplay_all_buffer(void) //顯示第2,3,4行全部緩沖區(qū)的內(nèi)容

{

unsigned int i,j;

for(i=0;i<3;i++) //i代表行數(shù)

{

for(j=0;j<8;j++) //j代表某行的某個坐標(biāo)在第幾列

{

display_double_code(j,i+1,ucDispplayBuffer[i*16+j*2],ucDispplayBuffer[i*16+j*2+1]); //這里的16代表一行可以顯示16個字符

}

}

}

void display_service(void) //顯示服務(wù)程序,在main函數(shù)里

{

if(ucWd1Update==1) //窗口1整屏更新，里面只放那些不用經(jīng)常刷新顯示的內(nèi)容

{

ucWd1Update=0; //及時(shí)清零，避免一直更新

ucWd1Part1Update=1; //激活窗口1的第1個局部更新顯示變量

display_clear(); // 清屏。4行8列的坐標(biāo)點(diǎn)全部顯示2個空字符相當(dāng)于清屏了。

//顯示第一行固定的內(nèi)容：請發(fā)送信息

display_double_code(1,0,JN1616_qing[0],JN1616_qing[1]); //請

display_double_code(2,0,JN1616_fa[0],JN1616_fa[1]); //發(fā)

display_double_code(3,0,JN1616_song[0],JN1616_song[1]); //送

display_double_code(4,0,JN1616_xin[0],JN1616_xin[1]); //信

display_double_code(5,0,JN1616_xi[0],JN1616_xi[1]); //息

}

if(ucWd1Part1Update==1) //窗口1的第1個局部更新顯示變量,里面放一些經(jīng)常需要刷新顯示的內(nèi)容

{

ucWd1Part1Update=0; //及時(shí)清零，避免一直更新

diaplay_all_buffer(); //顯示第2,3,4行全部緩沖區(qū)的內(nèi)容

}

}

/* 注釋三：

* 以下有效信息截取和如何判斷機(jī)內(nèi)碼與ASCII碼是本程序的核心，請仔細(xì)看講解。

* 凡是ASCII碼都是小于0x80(128)的，根據(jù)這個特點(diǎn)可以把ASCII碼和機(jī)內(nèi)碼分離出來，

* 同時(shí)，由于液晶屏的1個坐標(biāo)必須顯示2個編碼，對于單個存在的ASCII碼，我們要在

* 它的右邊多插入一個空格字符0x20。至于如何插入空格0x20字符，請看以下代碼。

*/

void usart_service(void) //串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里

{

unsigned int i;

unsigned int uiCodeCnt; //統(tǒng)計(jì)接收的有效編碼數(shù)量

unsigned int uiCodeYu; //對uiCodeCnt求2的余數(shù)，方便識別是否是1個ASCII碼相鄰

if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說明超過了一定的時(shí)間內(nèi)，再也沒有新數(shù)據(jù)從串口來

{

ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來，不用每次都進(jìn)來,除非有新接收的數(shù)據(jù)

uiRcMoveIndex=0; //由于是判斷數(shù)據(jù)頭，所以下標(biāo)移動變量從數(shù)組的0開始向最尾端移動 這個變量是用來抗干擾處理的

while(uiRcregTotal>=6&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-6)) //這里的6表示有3個字節(jié)的數(shù)據(jù)頭，至少1個有效數(shù)據(jù)，2個數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志0x0d 0x0a

{

if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55) //數(shù)據(jù)頭eb 00 55的判斷

{

empty_diaplay_buffer(); //把顯示緩沖區(qū)全部填充空格字符0x20

uiCodeCnt=0; //統(tǒng)計(jì)接收的有效編碼數(shù)量清零

for(i=0;i<(uiRcregTotal-uiRcMoveIndex-3)&&i<48;i++)//這里的3表示有3個字節(jié)的數(shù)據(jù)頭。48表示最大只能接收24個漢字，一共48個字節(jié)的機(jī)內(nèi)碼.

{

if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]==0x0d&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4+i]==0x0a) //結(jié)束標(biāo)志0x0d 0x0a的判斷

{

uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鳴器發(fā)出聲音,表示數(shù)據(jù)接收正確完畢

ucWd1Part1Update=1; //及時(shí)更新顯示第2,3,4行內(nèi)容的信息

break; //退出for循環(huán)

}

else //收集有效信息編碼進(jìn)入顯示緩沖區(qū)

{

uiCodeYu=uiCodeCnt%2; //對2求余數(shù)，用來識別相信的2個是否是機(jī)內(nèi)碼，否則要進(jìn)行插入填充0x20處理

if(uiCodeYu==1)

{

if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]>=0x80&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i-1]<0x80) //如果當(dāng)前的是機(jī)內(nèi)碼，而上一個不是機(jī)內(nèi)碼

{

ucDispplayBuffer[uiCodeCnt]=0x20; //當(dāng)前的先填充插入空格字符0x20

uiCodeCnt++; //統(tǒng)計(jì)接收的有效編碼數(shù)量

}

}

ucDispplayBuffer[uiCodeCnt]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]; //收集有效信息編碼進(jìn)入顯示緩沖區(qū)

uiCodeCnt++; //統(tǒng)計(jì)接收的有效編碼數(shù)量

}

}

break; //退出while循環(huán)

}

uiRcMoveIndex++; //因?yàn)槭桥袛鄶?shù)據(jù)頭，游標(biāo)向著數(shù)組最尾端的方向移動

}

uiRcregTotal=0; //清空緩沖的下標(biāo)，方便下次重新從0下標(biāo)開始接受新數(shù)據(jù)

}

}

void T0_time(void) interrupt 1 //定時(shí)中斷

{

TF0=0; //清除中斷標(biāo)志

TR0=0; //關(guān)中斷

if(uiSendCnt

{

uiSendCnt++; //表面上這個數(shù)據(jù)不斷累加，但是在串口中斷里，每接收一個字節(jié)它都會被清零，除非這個中間沒有串口數(shù)據(jù)過來

ucSendLock=1; //開自鎖標(biāo)志

}

if(uiVoiceCnt!=0)

{

uiVoiceCnt--; //每次進(jìn)入定時(shí)中斷都自減1，直到等于零為止。才停止鳴叫

beep_dr=0; //蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開始鳴叫。

}

else

{

; //此處多加一個空指令，想維持跟if括號語句的數(shù)量對稱，都是兩條指令。不加也可以。

beep_dr=1; //蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。

}

TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

TR0=1; //開中斷

}

void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數(shù)據(jù)中斷

{

if(RI==1)

{

RI = 0;

++uiRcregTotal;

if(uiRcregTotal>const_rc_size) //超過緩沖區(qū)

{

uiRcregTotal=const_rc_size;

}

ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數(shù)據(jù)緩存到接收緩沖區(qū)里

uiSendCnt=0; //及時(shí)喂狗，雖然main函數(shù)那邊不斷在累加，但是只要串口的數(shù)據(jù)還沒發(fā)送完畢，那么它永遠(yuǎn)也長不大,因?yàn)槊總€中斷都被清零。

}

else //我在其它單片機(jī)上都不用else這段代碼的，可能在51單片機(jī)上多增加" TI = 0;"穩(wěn)定性會更好吧。

{

TI = 0;

}

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

;

}

}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<500;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量

{

; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句

}

}

}

void initial_myself(void) //第一區(qū) 初始化單片機(jī)

{

beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時(shí)不叫。

//配置定時(shí)器

TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1

TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

//配置串口

SCON=0x50;

TMOD=0X21;

IP =0x10; //把串口中斷設(shè)置為最高優(yōu)先級，必須的。

TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //這段配置代碼具體是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有關(guān)。

TR1=1;

}

void initial_peripheral(void) //第二區(qū) 初始化外圍

{

EA=1; //開總中斷

ES=1; //允許串口中斷

ET0=1; //允許定時(shí)中斷

TR0=1; //啟動定時(shí)中斷

LCDInit(); //初始化12864 內(nèi)部包含液晶模塊的復(fù)位

WriteCommand(0x0C); //命令字0x0c表示用內(nèi)部字庫模式。命令字0x36表示用自構(gòu)字庫模式。

empty_diaplay_buffer(); //把顯示緩沖區(qū)全部填充空格字符0x20

}

總結(jié)陳詞：

我們現(xiàn)在是調(diào)用液晶屏內(nèi)部字庫來顯示內(nèi)容，如果要某行內(nèi)容反顯或者光標(biāo)閃爍改怎么編程?欲知詳情，請聽下回分解-----如何在調(diào)用液晶屏內(nèi)部字庫時(shí)讓某行內(nèi)容反顯或者光標(biāo)閃爍。