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模块化编程和LCD调试工具

模块化编程

传统方式编程

所有的函数均放在main.c里，若使用的模块比较多则一个文件内会有很多的代码，不利于代码的组织和管理，而且很影响编程者的思路

模块化编程

把各个模块的代码放在不同的.c文件里，在.h文件里提供外部可调用函数的声明，其它.c文件想使用其中的代码时，只需要#include“XXX.h“文件即可。使用模块化编程可极大的提高代码的可阅读性、可维护性、可移植性等

模块化编程框图

  • 头文件一般格式 #ifndef __DELAY_H__ #define __DELAY_H__ void Delay(unsigned int xms); #endif

模块化编程注意事项

  • .c文件:函数、变量的定义

  • .h文件:可被外部调用的函数、变量的声明

  • 任何自定义的变量、函数在调用前必须有定义或声明(同一个.c)

  • 使用到的自定义函数的.c文件必须添加到工程参与编译

  • 使用到的.h文件必须要放在编译器可寻找到的地方(工程文件夹根目录、安装目录、自定义)

C语言预编译

C语言的预编译以#开头，作用是在真正的编译开始之前，对代码做些处理(预编译)

预编译

意义

#include <REGX52.H>

把 REGX52.H 文件的内容搬到此处

#define PI 3.14

定义 PI，将 PI 替换为 3.14

#define ABC

定义 ABC

#ifndef __XX_H__

如果没有定义 __XX_H__

#endif

与 #ifndef，#if 配对，组成“括号”

  • 此外还有#ifdef,#if,#else,#elif,#undef等

例子

delay.h

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__

void delayms(unsigned int n);

#endif

delay.c

#include <REGX52.H>

void delayms(unsigned int n)
{
    unsigned char i, j;
    while(n--)
    {
        i = 2;
        j = 199;
        do
        {
            while (--j);
        } while (--i);
    }
}

SEG_Show.h

#ifndef __SEG_SHOW_H__
#define __SEG_SHOW_H__

void SEG_Show(unsigned char Location, unsigned char Number);

#endif // __SEG_SHOW_H__

SEG_Show.c

#include <REGX52.H>
#include "delay.h"

void SEG_Show(unsigned char Location, unsigned char Number)
{
    unsigned char SEG[8] = {0x00,0x04,0x08,0x0C,0x10,0x14,0x18,0x1C};
    unsigned char SEG_Number[10] ={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
    //显示位置
    if(Location >0 && Location < 9)
    {
        P2 = SEG[Location - 1];
    }
    else
    {
        P2 = SEG[8];
    }
    //显示数字
    if(Number >= 0 && Number <=9)
    {
        P0 = SEG_Number[Number];
    }
    else
    {
        P0 = SEG_Number[0];
    }

    delayms(2);
    P0 = 0x00;            //消影，下同
    P2 = 0x00;
}

main.c

#include <REGX52.H>
#include "SEG_Show.h"

void main()
{
    while(1)
    {
        SEG_Show(8, 1);
        SEG_Show(7, 2);
        SEG_Show(6, 3);
    }
}

LCD调试工具

  • 使用LCD1602液晶屏作为调试窗口，提供类似printf函数的功能，可实时观察单片机内部数据的变换情况，便于调试和演示。

  • 本视频提供的LCD1602代码属于模块化的代码，使用者只需要知道所提供函数的作用和使用方法就可以很容易的使用LCD1602

原理图

QQ_1721536025933

函数说明

函数

作用

LCD_Init();

初始化

LCD_ShowChar(1,1,'A');

显示一个字符

LCD_ShowString(1,3,"Hello");

显示字符串

LCD_ShowNum(1,9,123,3);

显示十进制数字

LCD_ShowSignedNum(1,13,-66,2);

显示有符号十进制数字

LCD_ShowHexNum(2,1,0xA8,2);

显示十六进制数字

LCD_ShowBinNum(2,4,0xAA,8);

显示二进制数字

江协LCD1602代码

LCD1602.H

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

LCD1602.C

#include <REGX52.H>

//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0

//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
    unsigned char i, j;

    i = 2;
    j = 239;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
    LCD_RS=0;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Command;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
    LCD_RS=1;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Data;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
    if(Line==1)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
    }
    else if(Line==2)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
    }
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
    LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
    LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
    LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
    LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=0;String[i]!='\0';i++)
    {
        LCD_WriteData(String[i]);
    }
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
    unsigned char i;
    int Result=1;
    for(i=0;i<Y;i++)
    {
        Result*=X;
    }
    return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    unsigned int Number1;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    if(Number>=0)
    {
        LCD_WriteData('+');
        Number1=Number;
    }
    else
    {
        LCD_WriteData('-');
        Number1=-Number;
    }
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i,SingleNumber;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
        if(SingleNumber<10)
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
        }
        else
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
        }
    }
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
    }
}

main.c

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"

void main()
{
    LCD_Init();
    LCD_ShowString(1,2,"What Can I Say");
    while(1);
}

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