第21節(jié)：多任務(wù)并行處理兩路跑馬燈
從業(yè)將近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第21講：
開場(chǎng)白：
上一節(jié)講了依次逐個(gè)亮燈并且每次只能亮一個(gè)燈的跑馬燈程序。這一節(jié)要結(jié)合前面兩節(jié)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理兩路跑馬燈。要教會(huì)大家一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：利用鴻哥的switch狀態(tài)機(jī)思想，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理的程序。
具體內(nèi)容，請(qǐng)看源代碼講解。
(1)硬件平臺(tái)：基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。
(2)實(shí)現(xiàn)功能：
第一路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù)是：第1個(gè)至第8個(gè)LED燈，先依次逐個(gè)亮，再依次逐個(gè)滅。
第二路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù)是：第9個(gè)至第16個(gè)LED燈，依次逐個(gè)亮燈并且每次只能亮一個(gè)燈。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_time_level_01_08 200 //第1個(gè)至第8個(gè)LED跑馬燈的速度延時(shí)時(shí)間
#define const_time_level_09_16 300 //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的速度延時(shí)時(shí)間
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker_01_08(); //第一路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第1個(gè)至第8個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮，逐個(gè)滅.
void led_flicker_09_16(); //第二路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void led_update(); //LED更新函數(shù)
void T0_time(); //定時(shí)中斷函數(shù)
sbit hc595_sh_dr=P2^3;
sbit hc595_st_dr=P2^4;
sbit hc595_ds_dr=P2^5;
unsigned char ucLed_dr1=0; //代表16個(gè)燈的亮滅狀態(tài)，0代表滅，1代表亮
unsigned char ucLed_dr2=0;
unsigned char ucLed_dr3=0;
unsigned char ucLed_dr4=0;
unsigned char ucLed_dr5=0;
unsigned char ucLed_dr6=0;
unsigned char ucLed_dr7=0;
unsigned char ucLed_dr8=0;
unsigned char ucLed_dr9=0;
unsigned char ucLed_dr10=0;
unsigned char ucLed_dr11=0;
unsigned char ucLed_dr12=0;
unsigned char ucLed_dr13=0;
unsigned char ucLed_dr14=0;
unsigned char ucLed_dr15=0;
unsigned char ucLed_dr16=0;
unsigned char ucLed_update=0; //刷新變量。每次更改LED燈的狀態(tài)都要更新一次。
unsigned char ucLedStep_01_08=0; //第1個(gè)至第8個(gè)LED跑馬燈的步驟變量
unsigned int uiTimeCnt_01_08=0; //第1個(gè)至第8個(gè)LED跑馬燈的統(tǒng)計(jì)定時(shí)中斷次數(shù)的延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucLedStep_09_16=0; //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的步驟變量
unsigned int uiTimeCnt_09_16=0; //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的統(tǒng)計(jì)定時(shí)中斷次數(shù)的延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucLedStatus16_09=0; //代表底層74HC595輸出狀態(tài)的中間變量
unsigned char ucLedStatus08_01=0; //代表底層74HC595輸出狀態(tài)的中間變量
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker_01_08(); //第一路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第1個(gè)至第8個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮，逐個(gè)滅.
led_flicker_09_16(); //第二路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
led_update(); //LED更新函數(shù)
}
}
void led_update() //LED更新函數(shù)
{
if(ucLed_update==1)
{
ucLed_update=0; //及時(shí)清零，讓它產(chǎn)生只更新一次的效果，避免一直更新。
if(ucLed_dr1==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x01;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfe;
}
if(ucLed_dr2==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x02;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfd;
}
if(ucLed_dr3==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x04;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfb;
}
if(ucLed_dr4==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x08;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xf7;
}
if(ucLed_dr5==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x10;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xef;
}
if(ucLed_dr6==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x20;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xdf;
}
if(ucLed_dr7==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x40;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xbf;
}
if(ucLed_dr8==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x80;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0x7f;
}
if(ucLed_dr9==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x01;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfe;
}
if(ucLed_dr10==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x02;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfd;
}
if(ucLed_dr11==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x04;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfb;
}
if(ucLed_dr12==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x08;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xf7;
}
if(ucLed_dr13==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x10;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xef;
}
if(ucLed_dr14==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x20;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xdf;
}
if(ucLed_dr15==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x40;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xbf;
}
if(ucLed_dr16==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x80;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0x7f;
}
hc595_drive(ucLedStatus16_09,ucLedStatus08_01); //74HC595底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)
}
}
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
{
unsigned char i;
unsigned char ucTempData;
hc595_sh_dr=0;
hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(15);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(15);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(15);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(15);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來(lái)
delay_short(15);
hc595_st_dr=1;
delay_short(15);
hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強(qiáng)
hc595_st_dr=0;
hc595_ds_dr=0;
}
/* 注釋一：
* 以下程序，看似簡(jiǎn)單而且重復(fù)，其實(shí)蘊(yùn)含著鴻哥的大智慧。
* 它是基于鴻哥的switch狀態(tài)機(jī)思想，領(lǐng)略到了它的簡(jiǎn)單和精髓，
* 以后任何所謂復(fù)雜的工程項(xiàng)目，都不再?gòu)?fù)雜。
*/
void led_flicker_01_08() //第一路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第1個(gè)至第8個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮，逐個(gè)滅.
{
switch(ucLedStep_01_08)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr1=1; //第1個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=1; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr2=1; //第2個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=2; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr3=1; //第3個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=3; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr4=1; //第4個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=4; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr5=1; //第5個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=5; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr6=1; //第6個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=6; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr7=1; //第7個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=7; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr8=1; //第8個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=8; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 8:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr8=0; //第8個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=9; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 9:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr7=0; //第7個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=10; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 10:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr6=0; //第6個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=11; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 11:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr5=0; //第5個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=12; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 12:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr4=0; //第4個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=13; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 13:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr3=0; //第3個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=14; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 14:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr2=0; //第2個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=15; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 15:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr1=0; //第1個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_01_08=0; //返回到最開始處，重新開始新的一次循環(huán)。
}
break;
}
}
void led_flicker_09_16() //第二路獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) 第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
{
switch(ucLedStep_09_16)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr16=0; //第16個(gè)滅
ucLed_dr9=1; //第9個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=1; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr9=0; //第9個(gè)滅
ucLed_dr10=1; //第10個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=2; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr10=0; //第10個(gè)滅
ucLed_dr11=1; //第11個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=3; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr11=0; //第11個(gè)滅
ucLed_dr12=1; //第12個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=4; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr12=0; //第12個(gè)滅
ucLed_dr13=1; //第13個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=5; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr13=0; //第13個(gè)滅
ucLed_dr14=1; //第14個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=6; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr14=0; //第14個(gè)滅
ucLed_dr15=1; //第15個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=7; //切換到下一個(gè)步驟
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
ucLed_dr15=0; //第15個(gè)滅
ucLed_dr16=1; //第16個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=0; //返回到開始處，重新開始新的一次循環(huán)
}
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中斷標(biāo)志
TR0=0; //關(guān)中斷
if(uiTimeCnt_01_08<0xffff) //設(shè)定這個(gè)條件，防止uiTimeCnt超范圍。
{
uiTimeCnt_01_08++; //累加定時(shí)中斷的次數(shù)，
}
if(uiTimeCnt_09_16<0xffff) //設(shè)定這個(gè)條件，防止uiTimeCnt超范圍。
{
uiTimeCnt_09_16++; //累加定時(shí)中斷的次數(shù)，
}
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
TR0=1; //開中斷
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句
}
}
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(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句
}
}
}
void initial_myself() //第一區(qū) 初始化單片機(jī)
{
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
}
void initial_peripheral() //第二區(qū) 初始化外圍
{
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //允許定時(shí)中斷
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)中斷
}
總結(jié)陳詞：
這一節(jié)講了多任務(wù)并行處理兩路跑馬燈的程序，從下一節(jié)開始，將會(huì)在跑馬燈的基礎(chǔ)上，新加入按鍵這個(gè)元素。如何把按鍵跟跑馬燈的任務(wù)有效的關(guān)聯(lián)起來(lái)，欲知詳情，請(qǐng)聽下回分解-----獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的方向。
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