第21节：多任务并行处理两路跑马灯
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从业将近十年!手把手教你单片机程序框架 第21讲：
开场白：
上一节讲了依次逐个亮灯并且每次只能亮一个灯的跑马灯程序。这一节要结合前面两节的内容，实现多任务并行处理两路跑马灯。要教会大家一个知识点：利用鸿哥的switch状态机思想，实现多任务并行处理的程序。
具体内容，请看源代码讲解。
(1)硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。
(2)实现功能：
第一路独立运行的任务是：第1个至第8个LED灯，先依次逐个亮，再依次逐个灭。
第二路独立运行的任务是：第9个至第16个LED灯，依次逐个亮灯并且每次只能亮一个灯。
(3)源代码讲解如下：
#include "REG52.H"
#define const_time_level_01_08 200 //第1个至第8个LED跑马灯的速度延时时间
#define const_time_level_09_16 300 //第9个至第16个LED跑马灯的速度延时时间
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker_01_08(); //第一路独立运行的任务 第1个至第8个LED的跑马灯程序，逐个亮，逐个灭.
void led_flicker_09_16(); //第二路独立运行的任务 第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void led_update(); //LED更新函数
void T0_time(); //定时中断函数
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个灯的亮灭状态，0代表灭，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; //刷新变量。每次更改LED灯的状态都要更新一次。
unsigned char ucLedStep_01_08=0; //第1个至第8个LED跑马灯的步骤变量
unsigned int uiTimeCnt_01_08=0; //第1个至第8个LED跑马灯的统计定时中断次数的延时计数器
unsigned char ucLedStep_09_16=0; //第9个至第16个LED跑马灯的步骤变量
unsigned int uiTimeCnt_09_16=0; //第9个至第16个LED跑马灯的统计定时中断次数的延时计数器
unsigned char ucLedStatus16_09=0; //代表底层74HC595输出状态的中间变量
unsigned char ucLedStatus08_01=0; //代表底层74HC595输出状态的中间变量
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker_01_08(); //第一路独立运行的任务 第1个至第8个LED的跑马灯程序，逐个亮，逐个灭.
led_flicker_09_16(); //第二路独立运行的任务 第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
led_update(); //LED更新函数
}
}
void led_update() //LED更新函数
{
if(ucLed_update==1)
{
ucLed_update=0; //及时清零，让它产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底层驱动函数
}
}
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引脚的上升沿把数据送入寄存器
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引脚的上升沿把数据送入寄存器
delay_short(15);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(15);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
hc595_st_dr=0; //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
delay_short(15);
hc595_st_dr=1;
delay_short(15);
hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干扰就增强
hc595_st_dr=0;
hc595_ds_dr=0;
}
/* 注释一：
* 以下程序，看似简单而且重复，其实蕴含着鸿哥的大智慧。
* 它是基于鸿哥的switch状态机思想，领略到了它的简单和精髓，
* 以后任何所谓复杂的工程项目，都不再复杂。
*/
void led_flicker_01_08() //第一路独立运行的任务 第1个至第8个LED的跑马灯程序，逐个亮，逐个灭.
{
switch(ucLedStep_01_08)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr1=1; //第1个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=1; //切换到下一个步骤
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr2=1; //第2个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=2; //切换到下一个步骤
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr3=1; //第3个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=3; //切换到下一个步骤
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr4=1; //第4个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=4; //切换到下一个步骤
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr5=1; //第5个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=5; //切换到下一个步骤
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr6=1; //第6个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=6; //切换到下一个步骤
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr7=1; //第7个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=7; //切换到下一个步骤
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr8=1; //第8个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=8; //切换到下一个步骤
}
break;
case 8:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr8=0; //第8个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=9; //切换到下一个步骤
}
break;
case 9:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr7=0; //第7个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=10; //切换到下一个步骤
}
break;
case 10:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr6=0; //第6个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=11; //切换到下一个步骤
}
break;
case 11:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr5=0; //第5个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=12; //切换到下一个步骤
}
break;
case 12:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr4=0; //第4个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=13; //切换到下一个步骤
}
break;
case 13:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr3=0; //第3个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=14; //切换到下一个步骤
}
break;
case 14:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr2=0; //第2个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=15; //切换到下一个步骤
}
break;
case 15:
if(uiTimeCnt_01_08>=const_time_level_01_08) //时间到
{
uiTimeCnt_01_08=0; //时间计数器清零
ucLed_dr1=0; //第1个灭
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_01_08=0; //返回到最开始处，重新开始新的一次循环。
}
break;
}
}
void led_flicker_09_16() //第二路独立运行的任务 第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
{
switch(ucLedStep_09_16)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr16=0; //第16个灭
ucLed_dr9=1; //第9个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=1; //切换到下一个步骤
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr9=0; //第9个灭
ucLed_dr10=1; //第10个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=2; //切换到下一个步骤
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr10=0; //第10个灭
ucLed_dr11=1; //第11个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=3; //切换到下一个步骤
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr11=0; //第11个灭
ucLed_dr12=1; //第12个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=4; //切换到下一个步骤
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr12=0; //第12个灭
ucLed_dr13=1; //第13个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=5; //切换到下一个步骤
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr13=0; //第13个灭
ucLed_dr14=1; //第14个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=6; //切换到下一个步骤
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr14=0; //第14个灭
ucLed_dr15=1; //第15个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=7; //切换到下一个步骤
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零
ucLed_dr15=0; //第15个灭
ucLed_dr16=1; //第16个亮
ucLed_update=1; //更新显示
ucLedStep_09_16=0; //返回到开始处，重新开始新的一次循环
}
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中断标志
TR0=0; //关中断
if(uiTimeCnt_01_08<0xffff) //设定这个条件，防止uiTimeCnt超范围。
{
uiTimeCnt_01_08++; //累加定时中断的次数，
}
if(uiTimeCnt_09_16<0xffff) //设定这个条件，防止uiTimeCnt超范围。
{
uiTimeCnt_09_16++; //累加定时中断的次数，
}
TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
TR0=1; //开中断
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一个分号相当于执行一条空语句
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量
{
; //一个分号相当于执行一条空语句
}
}
}
void initial_myself() //第一区 初始化单片机
{
TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1
TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
}
void initial_peripheral() //第二区 初始化外围
{
EA=1; //开总中断
ET0=1; //允许定时中断
TR0=1; //启动定时中断
}
总结陈词：
这一节讲了多任务并行处理两路跑马灯的程序，从下一节开始，将会在跑马灯的基础上，新加入按键这个元素。如何把按键跟跑马灯的任务有效的关联起来，欲知详情，请听下回分解-----独立按键控制跑马灯的方向。
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