多个.c文件的初步认识
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我们上一节的这个液晶滚屏移动程序,大概有 160 行左右。随着我们硬件模块使用的增多,程序量的增大,我们往往要把程序写到多个文件里,方便代码的编写、维护和移植。
比如这个液晶滚屏程序,我们就可以把 1602 底层的功能函数专门写到一个.c 文件内,如LcdWaitReady、LcdWriteCmd、LcdWriteDat、LcdShowStr、LcdSetCursor、InitLcd1602 这些函数,都是属于液晶底层驱动的程序代码,我们要使用液晶功能的时候,只有两个函数对我们实际功能实现部分有用,一个是 InitLcd1602 这个函数,因为需要先初始化液晶,另外一个就是 LcdShowStr 这个函数,我们只需要把要显示的内容通过参数传递给这个函数,这个函数就可以实现我们想要的显示效果,所以我们把这几个底层的液晶驱动程序都放到另外一个文件 Lcd1602.c 文件中,而我们想实现的一些比如滚动实现、中断等上层功能程序全部都放到 main.c 中,但是 main.c 文件如何调用 Lcd1602.c 文件中的函数呢?
C 语言中,有一个 extern 关键字,它有两个基本作用。
1、当一个变量的声明不在文件的开头,在它声明之前的函数想要引用的话,则应该用extern 进行“外部变量”声明。用一个简单的程序给大家介绍一下,知道这么回事,能看懂别人写的就行,自己写就别这么用了。
2、在一个工程中,我们为了方便管理和维护代码,用了多个.c 源文件,如果其中一个main.c 文件要调用 Lcd1602.c 文件里的变量或者函数的时候,我们就必须得在 main.c 里边进行一下外部声明,告诉编译器这个变量或者函数是在其它文件中定义的,可以直接在这个文件中进行调用。
多.c 文件的编程方式,大家不要想象的太复杂。首先新建一个工程,一个工程代表一个完整的单片机程序,只能生成一个 hex,但是一个工程可以有很多个.c 源文件组成共同参与编译。工程建立好之后,新建文件并且保存取名为 main.c 文件,再新建一个文件并且保存取名为 Lcd1602.c 文件,下面我们就可以在两个不同文件中分别编写代码了。当然,在编写程序的过程中,不是说我们要先把 main.c 的文件全部写完,再进行 1602.c 程序的编写,而往往是交互的。比如我们先写 Lcd1602.c 文件中部分 Lcd1602 液晶的底层函数 LcdWaitReady、LcdWriteCmd、LcdWriteDat、InitLcd1602,然后编写 main.c 文件中的功能程序,在编写 main.c文件中程序时,又有对 Lcd1602.c 底层程序的综合调用,这个时候需要 Lcd1602.c 文件提供一个被调用的函数比如 LcdShowStr,我们就可以再到 Lcd1602.c 中把这个函数完成。当然了,这仅仅是一个说明例子而已,顺序完全是没有一个标准的,实际应用中如果对程序逻辑需求了解透彻,根据自己的理解去写程序即可。那我们把 1602 整屏移动的程序改造成为多文件的程序,大家先初步认识一下。
比如这个液晶滚屏程序,我们就可以把 1602 底层的功能函数专门写到一个.c 文件内,如LcdWaitReady、LcdWriteCmd、LcdWriteDat、LcdShowStr、LcdSetCursor、InitLcd1602 这些函数,都是属于液晶底层驱动的程序代码,我们要使用液晶功能的时候,只有两个函数对我们实际功能实现部分有用,一个是 InitLcd1602 这个函数,因为需要先初始化液晶,另外一个就是 LcdShowStr 这个函数,我们只需要把要显示的内容通过参数传递给这个函数,这个函数就可以实现我们想要的显示效果,所以我们把这几个底层的液晶驱动程序都放到另外一个文件 Lcd1602.c 文件中,而我们想实现的一些比如滚动实现、中断等上层功能程序全部都放到 main.c 中,但是 main.c 文件如何调用 Lcd1602.c 文件中的函数呢?
C 语言中,有一个 extern 关键字,它有两个基本作用。
1、当一个变量的声明不在文件的开头,在它声明之前的函数想要引用的话,则应该用extern 进行“外部变量”声明。用一个简单的程序给大家介绍一下,知道这么回事,能看懂别人写的就行,自己写就别这么用了。
#include <reg52.h> sbit LED = P0^0; void main(){ extern unsigned int i; while(1){ LED = 0; //点亮小灯 for(i=0;i<30000;i++); //延时 LED = 1; //熄灭小灯 for(i=0;i<30000;i++); //延时 } } unsigned int i = 0; // ... ...变量的作用域,是从声明这个变量开始往后所有的程序,如果我们调用在前,声明在后,那么就是这么用。但是实际开发过程中,我们一般都不会这样做,所以仅仅是表达一下 extern的这个用法,但它并不实用。
2、在一个工程中,我们为了方便管理和维护代码,用了多个.c 源文件,如果其中一个main.c 文件要调用 Lcd1602.c 文件里的变量或者函数的时候,我们就必须得在 main.c 里边进行一下外部声明,告诉编译器这个变量或者函数是在其它文件中定义的,可以直接在这个文件中进行调用。
多.c 文件的编程方式,大家不要想象的太复杂。首先新建一个工程,一个工程代表一个完整的单片机程序,只能生成一个 hex,但是一个工程可以有很多个.c 源文件组成共同参与编译。工程建立好之后,新建文件并且保存取名为 main.c 文件,再新建一个文件并且保存取名为 Lcd1602.c 文件,下面我们就可以在两个不同文件中分别编写代码了。当然,在编写程序的过程中,不是说我们要先把 main.c 的文件全部写完,再进行 1602.c 程序的编写,而往往是交互的。比如我们先写 Lcd1602.c 文件中部分 Lcd1602 液晶的底层函数 LcdWaitReady、LcdWriteCmd、LcdWriteDat、InitLcd1602,然后编写 main.c 文件中的功能程序,在编写 main.c文件中程序时,又有对 Lcd1602.c 底层程序的综合调用,这个时候需要 Lcd1602.c 文件提供一个被调用的函数比如 LcdShowStr,我们就可以再到 Lcd1602.c 中把这个函数完成。当然了,这仅仅是一个说明例子而已,顺序完全是没有一个标准的,实际应用中如果对程序逻辑需求了解透彻,根据自己的理解去写程序即可。那我们把 1602 整屏移动的程序改造成为多文件的程序,大家先初步认识一下。
/***************************Lcd1602.c 文件程序源代码*****************************/ #include <reg52.h> #define LCD1602_DB P0 sbit LCD1602_RS = P1^0; sbit LCD1602_RW = P1^1; sbit LCD1602_E = P1^5; /* 等待液晶准备好 */ void LcdWaitReady(){ unsigned char sta; LCD1602_DB = 0xFF; LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 1; do { LCD1602_E = 1; sta = LCD1602_DB; //读取状态字 LCD1602_E = 0; //bit7 等于 1 表示液晶正忙,重复检测直到其等于 0 为止 }while (sta & 0x80); } /* 向 LCD1602 液晶写入一字节命令,cmd-待写入命令值 */ void LcdWriteCmd(unsigned char cmd){ LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = cmd; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0; } /* 向 LCD1602 液晶写入一字节数据,dat-待写入数据值 */ void LcdWriteDat(unsigned char dat){ LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 1; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = dat; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0; } /* 设置显示 RAM 起始地址,亦即光标位置,(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */ void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y){ unsigned char addr; if (y == 0){ //由输入的屏幕坐标计算显示 RAM 的地址 addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从 0x00 起始 }else{ addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从 0x40 起始 } LcdWriteCmd(addr | 0x80); //设置 RAM 地址 } /* 在液晶上显示字符串,(x,y)-对应屏幕上的起始坐标, str-字符串指针,len-需显示的字符长度 */ void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str, unsigned char len){ LcdSetCursor(x, y); //设置起始地址 while (len--){ //连续写入 len 个字符数据 LcdWriteDat(*str++); } } /* 初始化 1602 液晶 */ void InitLcd1602(){ LcdWriteCmd(0x38); //16*2 显示,5*7 点阵,8 位数据接口 LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开,光标关闭 LcdWriteCmd(0x06); //文字不动,地址自动+1 LcdWriteCmd(0x01); //清屏 }
/*****************************main.c 文件程序源代码******************************/ #include <reg52.h> bit flag500ms = 0; //500ms 定时标志 unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节 unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节 //待显示的第一行字符串 unsigned char code str1[] = "Kingst Studio"; //待显示的第二行字符串,需保持与第一行字符串等长,较短的行可用空格补齐 unsigned char code str2[] = "Let's move..."; void ConfigTimer0(unsigned int ms); extern void InitLcd1602(); extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str, unsigned char len); void main(){ unsigned char i; unsigned char index = 0; //移动索引 unsigned char pdata bufMove1[16+sizeof(str1)+16]; //移动显示缓冲区 1 unsigned char pdata bufMove2[16+sizeof(str2)+16]; //移动显示缓冲区 2 EA = 1; //开总中断 ConfigTimer0(10); //配置 T0 定时 10ms InitLcd1602(); //初始化液晶 //缓冲区开头一段填充为空格 for (i=0; i<16; i++){ bufMove1[i] = ' '; bufMove2[i] = ' '; } //待显示字符串拷贝到缓冲区中间位置 for (i=0; i<(sizeof(str1)-1); i++){ bufMove1[16+i] = str1[i]; bufMove2[16+i] = str2[i]; } //缓冲区结尾一段也填充为空格 for (i=(16+sizeof(str1)-1); i<sizeof(bufMove1); i++){ bufMove1[i] = ' '; bufMove2[i] = ' '; } while (1){ if (flag500ms){ //每 500ms 移动一次屏幕 flag500ms = 0; //从缓冲区抽出需显示的一段字符显示到液晶上 LcdShowStr(0, 0, bufMove1+index, 16); LcdShowStr(0, 1, bufMove2+index, 16); //移动索引递增,实现左移 index++; if (index >= (16+sizeof(str1)-1)){ //起始位置达到字符串尾部后即返回从头开始 index = 0; } } } } /* 配置并启动 T0,ms-T0 定时时间 */ void ConfigTimer0(unsigned int ms){ unsigned long tmp; //临时变量 tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率 tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值 tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值 tmp = tmp + 12; //补偿中断响应延时造成的误差 T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节 T0RL = (unsigned char)tmp; TMOD &= 0xF0; //清零 T0 的控制位 TMOD |= 0x01; //配置 T0 为模式 1 TH0 = T0RH; //加载 T0 重载值 TL0 = T0RL; ET0 = 1; //使能 T0 中断 TR0 = 1; //启动 T0 } /* T0 中断服务函数,定时 500ms */ void InterruptTimer0() interrupt 1{ static unsigned char tmr500ms = 0; TH0 = T0RH; //重新加载重载值 TL0 = T0RL; tmr500ms++; if (tmr500ms >= 50){ tmr500ms = 0; flag500ms = 1; } }我们在 main.c 中要调用 Lcd1602.c 文件中的 InitLcd1602()和 LcdShowStr 这两个函数,只需要在 main.c 中进行 extern 声明即可。大家用 Keil 软件编程试试,真正的感觉一下多.c 源文件的好处。如果这个程序给你的感觉还不深刻,那下面我们来做一个稍微大点的程序来体会一下。
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