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文 | 无际（微信:2777492857）
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长文预警，肝了4个多小时，消耗一杯瑞幸，盘软件架构，这篇文章就够了!
// 延时函数，用于产生一定的延迟void delay(unsigned int count) {unsigned int i;while(count--) {for(i = 0; i < 120; i++) {} // 空循环，用于产生延迟}}void main() {// 初始设置P1端口为输出模式，用于控制LEDP1 = 0xFF; // 将P1端口设置为高电平，关闭所有LEDwhile(1) { // 无限循环P1 = 0x00; // 将P1端口设置为低电平，点亮所有LEDdelay(500000); // 调用延时函数，延迟一段时间P1 = 0xFF; // 将P1端口设置为高电平，关闭所有LEDdelay(500000); // 再次调用延时函数，延迟相同的时间}}
// 定义信号灯的状态typedef enum {RED_LIGHT,YELLOW_LIGHT,GREEN_LIGHT} TrafficLightState;// 函数声明void initializeTrafficLight(void);void setTrafficLight(TrafficLightState state);void delay(unsigned int milliseconds);// 信号灯控制主函数void main(void) {initializeTrafficLight(); // 初始化交通信号灯while(1) {setTrafficLight(RED_LIGHT);delay(5000); // 红灯亮5秒setTrafficLight(YELLOW_LIGHT);delay(2000); // 黄灯亮2秒setTrafficLight(GREEN_LIGHT);delay(5000); // 绿灯亮5秒}}// 初始化交通信号灯的函数void initializeTrafficLight(void) {// 这里可以添加初始化代码，比如设置端口方向、默认状态等// 假设P1端口连接了信号灯，初始状态为熄灭（高电平）P1 = 0xFF;}// 设置交通信号灯状态的函数void setTrafficLight(TrafficLightState state) {switch(state) {case RED_LIGHT:// 设置红灯亮，其他灯灭P1 = 0b11100000; // 假设低电平有效，这里设置P1.0为低电平，其余为高电平break;case YELLOW_LIGHT:// 设置黄灯亮，其他灯灭P1 = 0b11011000; // 设置P1.1为低电平，其余为高电平break;case GREEN_LIGHT:// 设置绿灯亮，其他灯灭P1 = 0b11000111; // 设置P1.2为低电平，其余为高电平break;default:// 默认为熄灭所有灯P1 = 0xFF;break;}}// 延时函数，参数是毫秒数void delay(unsigned int milliseconds) {unsigned int delayCount = 0;while(milliseconds--) {for(delayCount = 0; delayCount < 120; delayCount++) {// 空循环，用于产生延时}}}
// 定义不同的操作级别typedef enum {LEVEL_USER,LEVEL_ADMIN,LEVEL_SUPERUSER} OperationLevel;// 函数声明void systemInit(void);void performOperation(OperationLevel level);void displayMessage(char* message);// 系统初始化后的主循环void main(void) {systemInit(); // 系统初始化// 模拟用户操作performOperation(LEVEL_USER);// 模拟管理员操作performOperation(LEVEL_ADMIN);// 模拟超级用户操作performOperation(LEVEL_SUPERUSER);while(1) {// 主循环可以是空闲循环或者处理其他低优先级任务}}// 系统初始化函数void systemInit(void) {// 初始化系统资源，如设置端口、中断等// 这里省略具体的初始化代码}// 执行不同级别操作的函数void performOperation(OperationLevel level) {switch(level) {case LEVEL_USER://用户操作具体代码break;case LEVEL_ADMIN://管理员操作具体代码break;case LEVEL_SUPERUSER://超级用户操作具体代码break;}}// 显示消息的函数void displayMessage(char* message) {// 这里省略了实际的显示代码，因为单片机通常没有直接的屏幕输出// 消息可以通过LED闪烁、串口输出或其他方式展示// 假设通过P1端口的LED展示，每个字符对应一个LED闪烁模式// 实际应用中，需要根据硬件设计来实现消息的显示}
// 定义按键和LED的状态// 函数声明void delay(unsigned int milliseconds);bit checkKeyPress(void); // 返回按键是否被按下的状态（1表示按下，0表示未按下）// 定时器初始化函数void timer0Init(void){TMOD = 0x01; // 设置定时器模式寄存器，使用模式1（16位定时器）TH0 = 0xFC; // 设置定时器初值，用于产生定时中断TL0 = 0x18;ET0 = 1; // 开启定时器0中断EA = 1; // 开启总中断TR0 = 1; // 启动定时器}// 定时器中断服务程序void timer0_ISR() interrupt 1{// 定时器溢出后自动重新加载初值，无需手动重置// 这里可以放置定时器溢出后需要执行的代码}// 按键中断服务程序bit keyPress_ISR(void) interrupt 2 using 1{if(KEY_PORT != 0xFF) // 检测是否有按键按下{LED_PORT = ~LED_PORT; // 如果有按键按下，切换LED状态delay(20); // 去抖动延时while(KEY_PORT != 0xFF); // 等待按键释放return 1; // 返回按键已按下}return 0; // 如果没有按键按下，返回0}// 延时函数，参数是毫秒数void delay(unsigned int milliseconds) {unsigned int i, j;for(i = 0; i < milliseconds; i++)for(j = 0; j < 1200; j++); // 空循环，用于产生延时}// 主函数void main(void){timer0Init(); // 初始化定时器LED_PORT = 0xFF; // 初始LED熄灭（假设低电平点亮LED）while(1){if(checkKeyPress()){ // 检查是否有按键按下事件// 如果有按键按下，这里可以添加额外的处理代码}}}// 检查按键是否被按下的函数bit checkKeyPress(void){bit keyState = 0;// 模拟按键中断触发，实际应用中需要连接硬件中断if(1) // 假设按键中断触发{keyState = keyPress_ISR(); // 调用按键中断服务程序}return keyState; // 返回按键状态}
// 定义自动售货机的状态typedef enum {IDLE,COIN_INSERTED,PRODUCT_SELECTED,DISPENSE,CHANGE_RETURNED} VendingMachineState;// 定义事件typedef enum {COIN_EVENT,PRODUCT_EVENT,DISPENSE_EVENT,REFUND_EVENT} VendingMachineEvent;// 函数声明void processEvent(VendingMachineEvent event);void dispenseProduct(void);void returnChange(void);// 当前状态VendingMachineState currentState = IDLE;// 主函数void main(void){// 初始化代码（如果有）// ...while(1){// 假设事件由外部触发，这里使用一个模拟事件VendingMachineEvent currentEvent = COIN_EVENT; // 模拟投入硬币事件processEvent(currentEvent); // 处理当前事件}}// 处理事件的函数void processEvent(VendingMachineEvent event){switch(currentState){case IDLE:if(event == COIN_EVENT){// 如果在空闲状态且检测到硬币投入事件，则转换到硬币投入状态currentState = COIN_INSERTED;}break;case COIN_INSERTED:if(event == PRODUCT_EVENT){// 如果在硬币投入状态且用户选择商品，则请求出货currentState = PRODUCT_SELECTED;}break;case PRODUCT_SELECTED:if(event == DISPENSE_EVENT){dispenseProduct(); // 出货商品currentState = DISPENSE;}break;case DISPENSE:if(event == REFUND_EVENT){returnChange(); // 返回找零currentState = CHANGE_RETURNED;}break;case CHANGE_RETURNED:// 等待下一个循环，返回到IDLE状态currentState = IDLE;break;default:// 如果状态非法，重置为IDLE状态currentState = IDLE;break;}}// 出货商品的函数void dispenseProduct(void){// 这里添加出货逻辑，例如激活电机推出商品// 假设P1端口连接了出货电机P1 = 0x00; // 激活电机// ... 出货逻辑P1 = 0xFF; // 关闭电机}// 返回找零的函数void returnChange(void){// 这里添加找零逻辑，例如激活机械臂放置零钱// 假设P2端口连接了找零机械臂P2 = 0x00; // 激活机械臂// ... 找零逻辑P2 = 0xFF; // 关闭机械臂}
// 定义一个LED类typedef struct {unsigned char state; // LED的状态unsigned char pin; // LED连接的引脚void (*turnOn)(struct LED*); // 点亮LED的方法void (*turnOff)(struct LED*); // 熄灭LED的方法} LED;// LED类的构造函数void LED_Init(LED* led, unsigned char pin) {led->state = 0; // 默认状态为熄灭led->pin = pin; // 设置LED连接的引脚}// 点亮LED的方法void LED_TurnOn(LED* led) {// 根据引脚状态点亮LEDif(led->pin < 8) {P0 |= (1 << led->pin); // 假设P0.0到P0.7连接了8个LED} else {P1 &= ~(1 << (led->pin - 8)); // 假设P1.0到P1.7连接了另外8个LED}led->state = 1; // 更新状态为点亮}// 熄灭LED的方法void LED_TurnOff(LED* led) {// 根据引脚状态熄灭LEDif(led->pin < 8) {P0 &= ~(1 << led->pin); // 熄灭P0上的LED} else {P1 |= (1 << (led->pin - 8)); // 熄灭P1上的LED}led->state = 0; // 更新状态为熄灭}// 主函数void main(void) {LED myLed; // 创建一个LED对象LED_Init(&myLed, 3); // 初始化LED对象，连接在P0.3// 给LED对象绑定方法myLed.turnOn = LED_TurnOn;myLed.turnOff = LED_TurnOff;// 使用面向对象的风格控制LEDwhile(1) {myLed.turnOn(&myLed); // 点亮LED// 延时myLed.turnOff(&myLed); // 熄灭LED// 延时}}
// 假设P1.0是LED输出sbit LED = P1^0;// 全局变量，用于记录系统Tickunsigned int systemTick = 0;// 任务函数声明void taskLEDBlink(void);void taskKeyScan(void);// 定时器0中断服务程序，用于产生Tickvoid timer0_ISR() interrupt 1 using 1{// 定时器溢出后自动重新加载初值，无需手动重置systemTick++; // 更新系统Tick计数器}// 任务调度器，主函数中调用，负责任务轮询void taskScheduler(void){// 检查系统Tick，决定是否执行任务// 例如，如果我们需要每1000个Tick执行一次LED闪烁任务if (systemTick % 1000 == 0){taskLEDBlink();}// 如果有按键任务，可以类似地检查Tick并执行if (systemTick % 10 == 0){taskKeyScan();}}// LED闪烁任务void taskLEDBlink(void){static bit ledState = 0; // 用于记录LED的当前状态ledState = !ledState; // 切换LED状态LED = ledState; // 更新LED硬件状态}// 按键扫描任务（示例中省略具体实现）void taskKeyScan(void){// 按键扫描逻辑}// 主函数void main(void){// 初始化LED状态LED = 0;// 定时器0初始化设置TMOD &= 0xF0; // 设置定时器模式寄存器，使用模式1（16位定时器/计数器）TH0 = 0x4C; // 设置定时器初值，产生定时中断（定时周期取决于系统时钟频率）TL0 = 0x00;ET0 = 1; // 允许定时器0中断EA = 1; // 允许中断TR0 = 1; // 启动定时器0while(1){taskScheduler(); // 调用任务调度器}}
// 假设P3.5是按键输入，P1.0是LED输出sbit KEY = P3^5;sbit LED = P1^0;typedef struct{unsigned char pin; // 代理关联的引脚void (*action)(void); // 代理的行为函数} Agent;// 按键代理的行为函数声明void keyAction(void);// LED代理的行为函数声明void ledAction(void);// 代理数组，存储所有代理的行为和关联的引脚Agent agents[] ={{5, keyAction}, // 按键代理，关联P3.5{0, ledAction} // LED代理，关联P1.0};// 按键代理的行为函数void keyAction(void){if(KEY == 0) // 检测按键是否被按下{LED = !LED; // 如果按键被按下，切换LED状态while(KEY == 0); // 等待按键释放}}// LED代理的行为函数void ledAction(void){static unsigned int toggleCounter = 0;toggleCounter++;if(toggleCounter == 500) // 假设每500个时钟周期切换一次LED{LED = !LED; // 切换LED状态toggleCounter = 0; // 重置计数器}}// 主函数void main(void){unsigned char agentIndex;// 主循环while(1){for(agentIndex = 0; agentIndex < sizeof(agents) / sizeof(agents[0]); agentIndex++){// 调用每个代理的行为函数(*agents[agentIndex].action)(); // 注意函数指针的调用方式}}}
// 定义组件结构体typedef struct{void (*init)(void); // 组件初始化函数void (*task)(void); // 组件任务函数} Component;// 假设P3.5是按键输入，P1.0是LED输出sbit KEY = P3^5;sbit LED = P1^0;// LED组件void LED_Init(void){LED = 0; // 初始化LED状态为关闭}void LED_Task(void){static unsigned int toggleCounter = 0;toggleCounter++;if (toggleCounter >= 1000) // 假设每1000个时钟周期切换一次LED{LED = !LED; // 切换LED状态toggleCounter = 0; // 重置计数器}}// 按键组件void KEY_Init(void){// 按键初始化代码}void KEY_Task(void){if (KEY == 0) // 检测按键是否被按下{LED = !LED; // 如果按键被按下，切换LED状态while(KEY == 0); // 等待按键释放}}// 组件数组，存储系统中所有组件的初始化和任务函数Component components[] ={{LED_Init, LED_Task},{KEY_Init, KEY_Task}};// 系统初始化函数，调用所有组件的初始化函数void System_Init(void){unsigned char componentIndex;for (componentIndex = 0; componentIndex < sizeof(components) / sizeof(components[0]); componentIndex++){components[componentIndex].init();}}// 主循环，调用所有组件的任务函数void main(void){System_Init(); // 系统初始化while(1){unsigned char componentIndex;for (componentIndex = 0; componentIndex < sizeof(components) / sizeof(components[0]); componentIndex++){components[componentIndex].task(); // 调用组件任务}}}
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