整理大牛的单片机C语言编程心得
写这个8*8按键程序的过程中，不管是在自己写还是参考别人程序的过程中，发现自己对c语言有些基本知识点和编程规范有很多不懂的地方，有些是自己以前的编程习惯不好，有些就是基础知识不扎实的表现，所以总结出来。
一、.h文件与.c文件的关系：
迄今为止，写过的程序都是一些很简单的程序，从来没有想到要自己写.h文件，也不知道.h文件到底什么用，与.c文件什么关系。只是最近写键盘程序，参考别人的程序时，发现别人写的严格的程序都带有一个“key.h”，里面定义了.c文件里用到的自己写的函数，如keyhit()、keyscan()等。
经过查找资料得知，.h文件就是头文件，估计就是head的意思吧，这是规范程序结构化设计的需要，既可以实现大型程序的模块化，又可以实现根各模块的连接调试。
1、.h文件介绍：
在单片机c程序设计中，项目一般按功能模块化进行结构化设计。将一个项目划分为多个功能，每个功能的相关程序放在一个c程序文档中，称之为一个模块，对应的文件名即为模块名。一个模块通常由两个文档组成，一个为头文件*.h，对模块中的数据结构和函数原型进行描述;另一个则为c文件*.c ，对数据实例或对象定义，以及函数算法具体实现。
2、.h文件的作用
作为项目设计，除了对项目总体功能进行详细描述外，就是对每个模块进行详细定义，也就是给出所有模块的头文件。通常h头文件要定义模块中各函数的功能，以及输入和输出参数的要求。模块的具体实现，由项目组成根据h文件进行设计、编程、调试完成。为了保密和安全，模块实现后以可连接文件obj、或库文件lib的方式提供给项目其他成员使用。由于不用提供源程序文档，一方面可以公开发行，保证开发人员的所有权;另一方面可以防止别人有意或无意修改产生非一致性，造成版本混乱。所以h头文件是项目的详细设计和团队工作划分的依据，也是对模块进行测试的功能说明。要引用模块内的数据或算法，只要用包含include指定模块h头文件即可。
3、.h文件的基本组成
/*如下为键盘驱动的头文档*/
#ifndef _key_h_ //防重复引用，如果没有定义过_key_h_，则编译下句
#define _key_h_ //此符号唯一， 表示只要引用过一次，即#i nclude，则定义符号_key_h_
/////////////////////////////////////////////////////////////////
char keyhit( void ); //击键否
unsigned char keyscan( void ); //取键值
/////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif
二、尽量使用宏定义#define
开始看别人的程序时，发现程序开头，在文件包含后面有很多#define语句，当时就想，搞这么多标示符替换来替换去的，麻不麻烦啊，完全没有理解这种写法的好处。原来，用一个标示符表示常数，有利于以后的修改和维护，修改时只要在程序开头改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，节省时间。
#define keynum 65//按键数量，用于keycode[keynum]
#define linenum 8//键盘行数
#define rownum 8//键盘列数
注意的地方：
1、宏名一般用大写
2、宏定义不是c语句，结尾不加分号
三、不要乱定义变量类型
以前写程序，当需要一个新的变量时，不管函数内还是函数外的，直接在程序开头定义，虽然不是原则上的错误，但是很不可取的作法。
下面说一下，c语言中变量类型的有关概念：
从变量的作用范围来分，分为局部变量和全局变量：
1、全局变量：是在函数外定义的变量，像我以前定义在程序开头的变量都是全局变量，这里我就犯了一个大忌，使用了过多的全局变量。
带来的问题有两个：一是，全局变量在程序全部执行过程中都占用资源;二是，全局变量过多使程序的通用性变差，因为全局变量是模块间耦合的原因之一。
2、局部变量：在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。
从变量的变量值存在的时间分为两种：
1、静态存储变量：程序运行期间分配固定的存储空间。
2、动态存储变量：程序运行期间根据需要动态地分配存储空间。
具体又包括四种存储方式：auto static register extern
1、局部变量，不加说明默认为auto型，即动态存储，如果不赋初值，将是一个不确定的值。而将局部变量定义为static型的话，则它的值在函数内是不变的，且初值默认为0。
static unsigned char sts;//按键状态变量
static unsigned char nowkeycode;//此时的键码
static unsigned char prekeycode;//上一次的键码
static unsigned char keydowntime;//矩形键盘按下去抖时间变量
static unsigned char keyuptime;//矩形键盘释放去抖时间变量
static unsigned char onoffdowntime;//关机键按下去抖时间变量
static unsigned char onoffuptime;//关机键释放去抖时间变量
static unsigned char onoff_10ms; //判断关机键中断次数变量，累计150次大约为3s,因为前后进了两个10ms中断
2、全局变量，编译时分配为静态存储区，可以被本文件中的各个函数引用。如果是多个文件的话，如果在一个文件中引用另外文件中的变量，在此文件中要用extern说明。不过如果一个全局变量定义为static的话，就只能在此一个文件中使用。
四、特殊关键字const volatile的使用
1、const
const用于声明一个只读的变量
const unsigned char a=1;//定义a=1，编译器不允许修改a的值
作用：保护不希望被修改的参数
const unsigned char key_code[keynum]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x10,
0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,
0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f,0x20,
0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,
0x29,0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2e,0x2f,0x30,
0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
0x39,0x3a,0x3b,0x3c,0x3d,0x3e,0x3f,0x40,
0x41
};//键码
const unsigned char line_out[linenum]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//行输出编码
const unsigned char row_in[rownum]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//列输入编码
2、volatile
一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。
static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* interrupt service routine. */
void isr_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望isr_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。
一般说来,volatile用在如下的几个地方：
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;
基于Arduino和超声波传感器避障小车制作方案
红米Note9:搭载天玑800U处理器
上海推动“5G+工业互联网”进程
应该如何维护和保养连接器
Harwin推出了圆形传感器连接器Vivern系列产品可适合于高性能汽车
整理大牛的单片机C语言编程心得
谈谈那些逐渐消失的编程语言
中科院入局光刻机 ASML相关的弊端也逐渐暴露
到2035年，纯电动汽车将成为新销售车辆的主流
航天宏图获得广西第二届人工智能大赛一等奖
煲仔饭机器人助力抗疫 可无接触全天候供应
智慧工厂谁来做脏活累活
红米Note4x高配版怎么样？看了红米Note4x和红米note4颜值、配置、性能、拍照、续航的不同你就知道
单片机的基本原理及内部构成
“量子点”视觉很玄幻？原来它和你如此贴近
51单片机工程模板创建方法
“生而破界，进击不止”——金泰克品牌全面升级，进击存储新时代
双摄算什么?诺基亚10将配备五个摄像头
通过大数据对AI技术优化并获得成功的关键是什么？
单纤光模块与双纤光模块的区别是什么
一、.h文件与.c文件的关系：
迄今为止，写过的程序都是一些很简单的程序，从来没有想到要自己写.h文件，也不知道.h文件到底什么用，与.c文件什么关系。只是最近写键盘程序，参考别人的程序时，发现别人写的严格的程序都带有一个“key.h”，里面定义了.c文件里用到的自己写的函数，如keyhit()、keyscan()等。
经过查找资料得知，.h文件就是头文件，估计就是head的意思吧，这是规范程序结构化设计的需要，既可以实现大型程序的模块化，又可以实现根各模块的连接调试。
1、.h文件介绍：
在单片机c程序设计中，项目一般按功能模块化进行结构化设计。将一个项目划分为多个功能，每个功能的相关程序放在一个c程序文档中，称之为一个模块，对应的文件名即为模块名。一个模块通常由两个文档组成，一个为头文件*.h，对模块中的数据结构和函数原型进行描述;另一个则为c文件*.c ，对数据实例或对象定义，以及函数算法具体实现。
2、.h文件的作用
作为项目设计，除了对项目总体功能进行详细描述外，就是对每个模块进行详细定义，也就是给出所有模块的头文件。通常h头文件要定义模块中各函数的功能，以及输入和输出参数的要求。模块的具体实现，由项目组成根据h文件进行设计、编程、调试完成。为了保密和安全，模块实现后以可连接文件obj、或库文件lib的方式提供给项目其他成员使用。由于不用提供源程序文档，一方面可以公开发行，保证开发人员的所有权;另一方面可以防止别人有意或无意修改产生非一致性，造成版本混乱。所以h头文件是项目的详细设计和团队工作划分的依据，也是对模块进行测试的功能说明。要引用模块内的数据或算法，只要用包含include指定模块h头文件即可。
3、.h文件的基本组成
/*如下为键盘驱动的头文档*/
#ifndef _key_h_ //防重复引用，如果没有定义过_key_h_，则编译下句
#define _key_h_ //此符号唯一， 表示只要引用过一次，即#i nclude，则定义符号_key_h_
/////////////////////////////////////////////////////////////////
char keyhit( void ); //击键否
unsigned char keyscan( void ); //取键值
/////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif
二、尽量使用宏定义#define
开始看别人的程序时，发现程序开头，在文件包含后面有很多#define语句，当时就想，搞这么多标示符替换来替换去的，麻不麻烦啊，完全没有理解这种写法的好处。原来，用一个标示符表示常数，有利于以后的修改和维护，修改时只要在程序开头改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，节省时间。
#define keynum 65//按键数量，用于keycode[keynum]
#define linenum 8//键盘行数
#define rownum 8//键盘列数
注意的地方：
1、宏名一般用大写
2、宏定义不是c语句，结尾不加分号
三、不要乱定义变量类型
以前写程序，当需要一个新的变量时，不管函数内还是函数外的，直接在程序开头定义，虽然不是原则上的错误，但是很不可取的作法。
下面说一下，c语言中变量类型的有关概念：
从变量的作用范围来分，分为局部变量和全局变量：
1、全局变量：是在函数外定义的变量，像我以前定义在程序开头的变量都是全局变量，这里我就犯了一个大忌，使用了过多的全局变量。
带来的问题有两个：一是，全局变量在程序全部执行过程中都占用资源;二是，全局变量过多使程序的通用性变差，因为全局变量是模块间耦合的原因之一。
2、局部变量：在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。
从变量的变量值存在的时间分为两种：
1、静态存储变量：程序运行期间分配固定的存储空间。
2、动态存储变量：程序运行期间根据需要动态地分配存储空间。
具体又包括四种存储方式：auto static register extern
1、局部变量，不加说明默认为auto型，即动态存储，如果不赋初值，将是一个不确定的值。而将局部变量定义为static型的话，则它的值在函数内是不变的，且初值默认为0。
static unsigned char sts;//按键状态变量
static unsigned char nowkeycode;//此时的键码
static unsigned char prekeycode;//上一次的键码
static unsigned char keydowntime;//矩形键盘按下去抖时间变量
static unsigned char keyuptime;//矩形键盘释放去抖时间变量
static unsigned char onoffdowntime;//关机键按下去抖时间变量
static unsigned char onoffuptime;//关机键释放去抖时间变量
static unsigned char onoff_10ms; //判断关机键中断次数变量，累计150次大约为3s,因为前后进了两个10ms中断
2、全局变量，编译时分配为静态存储区，可以被本文件中的各个函数引用。如果是多个文件的话，如果在一个文件中引用另外文件中的变量，在此文件中要用extern说明。不过如果一个全局变量定义为static的话，就只能在此一个文件中使用。
四、特殊关键字const volatile的使用
1、const
const用于声明一个只读的变量
const unsigned char a=1;//定义a=1，编译器不允许修改a的值
作用：保护不希望被修改的参数
const unsigned char key_code[keynum]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x10,
0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,
0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f,0x20,
0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,
0x29,0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2e,0x2f,0x30,
0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
0x39,0x3a,0x3b,0x3c,0x3d,0x3e,0x3f,0x40,
0x41
};//键码
const unsigned char line_out[linenum]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//行输出编码
const unsigned char row_in[rownum]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//列输入编码
2、volatile
一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。
static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* interrupt service routine. */
void isr_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望isr_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。
一般说来,volatile用在如下的几个地方：
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;
基于Arduino和超声波传感器避障小车制作方案
红米Note9:搭载天玑800U处理器
上海推动“5G+工业互联网”进程
应该如何维护和保养连接器
Harwin推出了圆形传感器连接器Vivern系列产品可适合于高性能汽车
整理大牛的单片机C语言编程心得
谈谈那些逐渐消失的编程语言
中科院入局光刻机 ASML相关的弊端也逐渐暴露
到2035年，纯电动汽车将成为新销售车辆的主流
航天宏图获得广西第二届人工智能大赛一等奖
煲仔饭机器人助力抗疫 可无接触全天候供应
智慧工厂谁来做脏活累活
红米Note4x高配版怎么样？看了红米Note4x和红米note4颜值、配置、性能、拍照、续航的不同你就知道
单片机的基本原理及内部构成
“量子点”视觉很玄幻？原来它和你如此贴近
51单片机工程模板创建方法
“生而破界，进击不止”——金泰克品牌全面升级，进击存储新时代
双摄算什么?诺基亚10将配备五个摄像头
通过大数据对AI技术优化并获得成功的关键是什么？
单纤光模块与双纤光模块的区别是什么