在學(xué)習(xí)中我們?nèi)绾慰焖贉?zhǔn)確的讀懂單片機(jī)程序？
在現(xiàn)實(shí)中，我相信有很多剛剛接觸單片機(jī)的同學(xué)，簡直是無從下手，打開一個(gè)程序，更會(huì)被復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和密密麻麻的代碼嚇到，產(chǎn)生退縮的想法，這篇文章帶你了解一下單片機(jī)程序。
我對(duì)單片機(jī)的總結(jié)：“單片機(jī)其實(shí)就是一個(gè)芯片，內(nèi)部有若干寄存器，外部有若干引腳，我們可以通過程序控制內(nèi)部的寄存器使得引腳與外部世界保持聯(lián)系!”就這幾句話，道出了單片機(jī)的真諦!有沒有感覺到單片機(jī)是多么的簡單!
1.單片機(jī)程序執(zhí)行流程
這是我們首先必須要知道的。單片機(jī)程序一般就有兩種，一種是匯編程序，一種是c語言程序。這里我們講c語言程序。
單片機(jī)程序都有一個(gè)包含主函數(shù)的文件，包含主函數(shù)的文件都有一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，如下所示：
#include "xxx.h"
int main() // 這是主函數(shù)的函數(shù)名
{
......; // 若干條語句
......;
while(1) // while括號(hào)中是1，說明程序進(jìn)入后將在while里面無線循環(huán)，不會(huì)出來了，不懂的去看c語言基礎(chǔ)之while篇
{
......; // 若干條語句
......;
}
}
重點(diǎn)：單片機(jī)一上電，從主函數(shù)main的第一條語句開始執(zhí)行，是一條語句接著一條語句從上而下執(zhí)行，直到進(jìn)入while后，再從while的第一條語句執(zhí)行到最后一條語句，由于是死循環(huán)，會(huì)再從while的第一條語句執(zhí)行到最后一條語句，如此反復(fù)執(zhí)行，永不停止!直到斷電!
這些語句當(dāng)中，有些是函數(shù)的調(diào)用，遇到函數(shù)的調(diào)用，進(jìn)入到函數(shù)，再從函數(shù)的第一條語句執(zhí)行到最后一條語句，然后跳出函數(shù)，再從剛才主函數(shù)中那條函數(shù)的下一條語句開始執(zhí)行。如果實(shí)在搞不明白函數(shù)是怎么一回事，你可以用函數(shù)里面的所有語句代替函數(shù)在主函數(shù)中的位置。例如：
#include "LPC11XX.H"
#define LED1_ON LPC_GPIO1->DATA &= ~(1<<0)
#define LED1_OFF LPC_GPIO1->DATA |= (1<<0)
#define LED2_ON LPC_GPIO1->DATA &= ~(1<<1)
#define LED2_OFF LPC_GPIO1->DATA |= (1<<1)
/***********************************/
/* 延時(shí)函數(shù) */
/***********************************/
void delay()
{
uint16_t i,j;
for(i=0;i<5000;i++)
for(j=0;j<200;j++);
}
/***********************************/
/* LED初始化函數(shù) */
/***********************************/
void led_init()
{
LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<16);
LPC_IOCON->R_PIO1_0 &= ~0x07;
LPC_IOCON->R_PIO1_0 |= 0x01;
LPC_IOCON->R_PIO1_1 &= ~0x07;
LPC_IOCON->R_PIO1_1 |= 0x01;
LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL &= ~(1<<16);
LPC_GPIO1->DIR |= (1<<0);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<0);
LPC_GPIO1->DIR |= (1<<1);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<1);
}
/***********************************/
/* 主函數(shù) */
/***********************************/
int main()
{
led_init();
while(1)
{
delay();
LED1_ON;
LED2_OFF;
delay();
LED1_OFF;
LED2_ON;
}
}
上面這個(gè)例子中，單片機(jī)一上電，會(huì)執(zhí)行主函數(shù)的第一條語句，也就是led_init(),這個(gè)是一個(gè)函數(shù)的調(diào)用語句，程序會(huì)從led_init函數(shù)中的第一條語句開始執(zhí)行，直到執(zhí)行完最后一條語句后，回到主函數(shù)，進(jìn)入while，從while的第一條語句delay()開始執(zhí)行，delay()又是一個(gè)函數(shù)，程序會(huì)從delay()的第一條語句開始執(zhí)行，delay()函數(shù)中有兩個(gè)for循環(huán)，執(zhí)行完for循環(huán)后，就跳出delay()函數(shù)，執(zhí)行LED1_ON，由于LED1_ON是個(gè)用#define定義的宏定義，由c語言基礎(chǔ)知識(shí)之#define宏定義篇，我們知道，LED1_ON就是LPC_GPIO1->DATA &= ~(1<<0)，如此繼續(xù)執(zhí)行下去……。
如果不用define宏定義，也不用函數(shù)，上面的例子就可以寫為如下形式：
#include "LPC11XX.H"
/***********************************/
/* 主函數(shù) */
/***********************************/
int main()
{
//LED初始化
LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<16);
LPC_IOCON->R_PIO1_0 &= ~0x07;
LPC_IOCON->R_PIO1_0 |= 0x01;
LPC_IOCON->R_PIO1_1 &= ~0x07;
LPC_IOCON->R_PIO1_1 |= 0x01;
LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL &= ~(1<<16);
LPC_GPIO1->DIR |= (1<<0);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<0);
LPC_GPIO1->DIR |= (1<<1);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<1);
while(1)
{
for(i=0;i<5000;i++)
for(j=0;j<200;j++);
LPC_GPIO1->DATA &= ~(1<<0);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<1);
for(i=0;i<5000;i++)
for(j=0;j<200;j++);
LPC_GPIO1->DATA |= (1<<0);
LPC_GPIO1->DATA &= ~(1<<1);
}
}
有沒有發(fā)現(xiàn)，第二種表示方法，雖然不涉及函數(shù)和宏定義了，對(duì)于c語言掌握不是很好的人來說，看的比較爽。如果你掌握了c語言的這些宏定義和函數(shù)的小技巧，第一種表示方法是不是更有利于閱讀程序的功能呢?
2.讀懂程序需要c語言基礎(chǔ)知識(shí)，當(dāng)然，也可以邊看程序，邊學(xué)習(xí)c語言基礎(chǔ)知識(shí)。
3.讀懂程序需要會(huì)看單片機(jī)的寄存器定義，在程序中，大都是在給單片機(jī)的寄存器進(jìn)行配置或是獲取單片機(jī)寄存器的數(shù)據(jù)?？茨姆N單片機(jī)程序，就要學(xué)會(huì)看哪種單片機(jī)的寄存器定義。知道了寄存器的定義，就知道如何配置寄存器或是獲取的寄存器數(shù)據(jù)代表的意義了。
例如我們要看LPC1114的程序，那么LPC1114的用戶手冊是必須要打開的。例如LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<16);這條語句，就是在給SYSCON模塊中的SYSAHBCLKCTRL寄存器進(jìn)行配置，所以我們要找到這個(gè)寄存器的定義。首先，打開用戶手冊，找到SYSCON這一章，然后找到寄存器描述這一節(jié)，就可以找到這個(gè)寄存器的定義了。至于(|=(1<<16))這些，都是寫基本的邏輯運(yùn)算，也是些c語言的基礎(chǔ)知識(shí)而已。例如(|=(1<<16)) 這個(gè)就是把1左移16個(gè)位，然后把左移后的數(shù)據(jù)與SYSAHBCLKCTRL寄存器進(jìn)行或運(yùn)算，運(yùn)算后的結(jié)果再放入SYSAHBCLKCTRL寄存器當(dāng)中。1左移16個(gè)位，就是bit16為1，其它位為0。與寄存器SYSAHBCLKCTRL進(jìn)行或運(yùn)算，我們不管這個(gè)寄存器原來的值是多少，我們現(xiàn)在只知道，1或任何數(shù)，都等于1;0或任何數(shù)，都等于任何數(shù)。所以，1左移16位后，再與寄存器進(jìn)行或運(yùn)算，實(shí)際上是把寄存器的bit16置1，剩下的位原來是多少，還是多少。
總結(jié)一句話，學(xué)習(xí)單片機(jī)主要是把程序里面的“或”“和”“進(jìn)制轉(zhuǎn)換”搞清楚，就很容易搞懂單片機(jī)程序了。
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