《单片机编程魔法师之高级裸编程思想》数据驱动程序

单片机

当你做了很多单片机项目的时候，你可能需要这些：

多任务程序

多任务并行程序

多个定时器

多个延时并行

面向对象编程

但是，你首先需要数据驱动程序……

yyy71cj · 2015-1-15 22:57:42

1.10.4 回顾与思考

故事已不再漫长，不是吗？这就是我们的成果。

自从我们使用了数据驱动的编程手段后，我们很快就完成了问题2中所示的任务。虽然在直觉上问题2中的四支波与问题1中的四支波没有多少相同之处，但是，它们有着完全相同的形成规律，这个规律就是，它们都符合数据驱动的特点，可以被拆分成一些基本的组成单位，然后将这些单位按一定的顺序表示成数据，最后由一个原理上完全相同的播放器来播放。

由于这种在实现方法上的统一，这样就使得问题2的四支波与问题1的四支波出现了宝贵的共性。捕捉了这种共性，就能为我们解决问题提供重要线索，从而使我们不需要对这样的问题进行过多的重复开发。

现在我们相信，诸如此类的任何方波组合的波形我们都可以信手拈来，就如有魔法在我们的指尖上。

我们自信我们发现了一条规律，那就是，我们可以找到一种量产化的编程手段，让一次开发变成一次量产化，让一类问题的不同形态都得到澄清，让不同形态的问题都能得到快速地解决，编程最终变成了一种数据分析。

袁东红 · 2015-1-16 16:43:59

谢谢楼主的分享，希望俄能够学习

张一炳 · 2015-1-16 22:46:17

拜读一下不错学习了

yyy71cj · 2015-1-18 17:50:01

ariel0002101 发表于 2015-1-16 16:43
谢谢楼主的分享，希望俄能够学习

这自然能

yyy71cj · 2015-1-18 17:50:27

zb***bselecfans 发表于 2015-1-16 22:46
拜读一下不错学习了

谢谢支持

yyy71cj · 2015-1-18 17:57:58

1.11总结

1.11.1 问题3与分析

在前面的章节中，我们演示了一个数据驱动程序简洁的逻辑表达与强大的可再用性，相信我们现在对这种编程思想会有所感悟。

简单的说，对于性质相同的任务，我们做出了一个，我们可以坚信其余的任务也都能得到解决。

例如问题3(如图1.11-1)，虽然这四支波看起来杂乱无章，但是我们不再会对之产生陌生感、恐惧感，我们一眼就能看出，我们不用再担心解决这样的问题会碰上什么意外，需要经历多少调试，一切尽在掌握之中。

很显然，根据我们上面的编程思路，逻辑控制代码并不需要浪费心思，一样地照搬就可以了。解决问题的关键是，只要我们能够提供一个准确的描述脚本，问题就能得到完美解决。而提供数据脚本的关键，就是我们需要获得一个基本的方波组成元素，并把它作为一个基本单位，然后用这个基本单位的个数来编写数据脚本。

此处将不再提供问题3中的四支波的实现代码，而是把这个问题遗留给未来伟大的魔法师们。我相信魔法师们只要略施小技，四支波的实现代码就能摆在面前，对错与否，与前面同样的仿真模型依然能告诉我们结果。

对于象多支波这类问题的探究，到底给了我们什么样的启示？也许很多人很迷茫，甚至会说我们不可能有这样的需求吧。

那么，我们继续引申一下，如果你能，你将可以毫不费力地利用你的单片机演奏一曲交响乐，不是吗？这也许就是我们做这类题目的现实意义之一，也许还有更大的用场，总之我们不必去担心我们会白做，天生我才必定会有用的。

高剑 · 2015-1-18 19:11:44

谢谢楼主的分享，希望能够学习

yyy71cj · 2015-1-20 11:29:08

1.11.2 规范脚本

好了，到这里我觉得我们不必再炫耀我们的精彩。因为我们还有点事情可以做。

我们的数据脚本还过于代码化，这不便于我们的阅读与理解，我们还可以让我们的图1.9-2中所示的代码变得更完美些。

有时候，完美的形式与完美的方法一样也是很重要的，因为这会给我们带来很大的便利。比如说，填表格往往比写文章要容易许多，不是吗？所以现在我们也要为我们的数据脚本画一个“表格”，以让我们的量产化编程更有章可循。

为数据脚本画表格，其实就是为数据脚本中的基本单元制定一个格式框架，这个格式框架就对应一个数据结构，数据脚本的所有属性，也就是这个数据结构的成员。现在我们需要首先为数据脚本建立一个基本的数据结构，其定义如图1.11-2。

// 脚本每一个成员的数据结构

typedef struct _script

{

unsignedchar d; // 端口值

unsignedint t; // 端口状态保持时间

} Script;

图1.11-2 脚本的基本单元结构

从上面的定义可以看出，这个基本单元的结构也就是C语言中的一个结构类型。有了这个基本单元的结构，我们就不再要考虑用几个不同的数组来实现数据脚本的描述，脚本完全就成了一个一维结构。一维的结构很显然无论从结构形式还是从控制逻辑的角度来看都是最理想的结构，而至于数据脚本的复杂性，则完全只是某一个基本单元的事情，与基本单元的个数并没有关系。对于一个基本单元的各个成员的相互关系，其实也被独立并简化为一种一维关系。这样，两个没有交叉的一维关系就类似于我们数学中的笛卡尔坐标系，独立出来的时候，两个一维轴相互独立，性质相同，彼此毫无瓜葛，而将它们正交成一个二维关系的时候，二者组合形成一个形形色色的二维世界，并成就了二维世界的多样性。

利用脚本的基本单元来描述脚本，正是一种二维表格的编制。现在我们只需要根据这个基本结构对我们所要播放的波形进行数据脚本的描述(如图1.11-3)，很显然，这已经比原来要容易得多。

#define STAGES 16

Script code FourPluse[] = { {0,749},

{1,251},

{0,749},

{3,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{7,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{3,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{15,251}

};

图1.11-3 规范后的脚本内容

从图1.11-3中的形式我们知道，以后我们编制数据脚本，就如同填表了，这也就是我们所需要的那种量产式的、低复杂度的生产方式。

yyy71cj · 2015-1-22 08:20:14

1.11.3 规范播放器

脚本的描述形式发生了变化，当然我们也需要对我们的delay做一些相应的变动，以让我们的代码看起来更符合规范一些。

首先，delay不能再是delay了，一个延时函数充当播放器的身份，这很容易让读者困惑，而且即便是我们自己，在事隔多年后，我们也一样可能会对之产生误解。因此我们必须根据播放器的功能特点为之正名，下面我们要将delay正式更名为play，这样的名字更符合播放器的身份。

其次，我们要尽可能地提高代码的执行效率。脚本的形式发生了变化，指代脚本每一个基本单元的指针内涵也发生了变化，也就是说，指针指示的内容变丰富了，指针的指代能力也变强了，因此播放器的参数就不再需要那么复杂，如果我们使用播放进度指针来指代一个脚本的基本单元，那么这个指针将缺省地指向了一个特定的数据脚本中的某一个当前基本单元的全部内容。这样在播放器的调用时，我们只需要传递一个播放进度就可以了，这是一件更容易让人接受的事情，因为这样一来，在源代码的语义上更符合我们的日常习惯，它给我们的概念是：这次做第n步，下次做第n+1步，……。这完全具有时序顺序的含义。而且这样参数传递也少，占用的寄存器资源也少，因而执行效率也高。

第三，我们没有向播放器传递脚本名，这样做是为了简化播放器与提供播放器的执行效率。因为在一个项目中我们一般不会面临很多的脚本，所以通常的情况是，一个具体的项目，脚本名只有一个，而且全程可用。当然，这并不是说没有例外。如果在一个项目中我们要面临多个不同的脚本，或者我们想把脚本播放器做得更通用些，那么我们还必须将脚本的名字指针作为参数向脚本播放器传递，同时我们还必须告诉脚本播放器，当前传递的脚本有多长，以便脚本播放器知道当前脚本什么时候被播放完。其实，光这些似乎还不够，例如我们还必须要知道不同脚本的播放状态，不同脚本与不同脚本之间的共存关系，等等。这样一来我们就会发现，我们的一个愿望引起了一个连锁反应。很显然为了那点事情导致那么多的后果很显然不值得，因为我们目前的编程魔法很难胜任这一任务。但是有些需求总是那么客观地存在着，我们能放弃吗？答案是：不能。我们是魔法师，没有困难能让我们后退，这个问题在现在看来确实是很棘手，但是在将来来看就不一定了，我们只需要继续修炼就可以了，这里我们暂时先把这点搁置起来。

根据上面的规范思路，我们可以对播放器进行一个低要求的整改。改变后的脚本播放器play的代码如图如图1.11-4。

void play(unsigned char progress)

{

unsignedint i;

P1 = P1 & 0xF0 |FourPluse[progress].d;

for(i=0;i

}

图1.11-4 规范后的播放器

yyy71cj · 2015-1-23 22:37:32

1.11.4 规范实现

经历了一个漫长的准备之后，数据驱动程序的编程思路，终于到了收官的时候了，现在我们可以正式地编写一个严谨的数据驱动程序。

根据以上的规范化整理思路，我们只需将新脚本替换掉原来的脚本，将播放器与播放器的使用做适当的更改，最终的程序就搞定了，其代码如图1.11-5。

文档：.. 9.c.. @Project:9.uvproj && Output: 9.hex

#include

***it P10=P1^0;

***it P11=P1^1;

***it P12=P1^2;

***it P13=P1^3;

// 定义脚本的基本结构

typedef struct _script

{

unsignedchar d; // 端口值

unsignedint t; // 端口状态保持时间

} Script;

// 定义脚本的内容

#define STAGES 16

Script code FourPluse[] = {{0,749},

{1,251},

{0,749},

{3,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{7,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{3,251},

{0,749},

{1,251},

{0,749},

{15,251}

};

// 演播脚本的演播器

void play(unsigned char progress)

{

unsignedint i;

P1 = P1 & 0xF0 |FourPluse[progress].d;

for(i=0;i

}

main(void)

{

inti;

while(1)

{

for(i=0; i// 按序列播放脚本

play(i);

}

图1.11-5 规范后的数据驱动程序

GZZXB · 2015-1-26 21:31:11

楼主就是作者吧，为什么不放个章节pdf出来？试读下好的话，自然去买书了。求上面文档的pdf gzzxbdx@126.com 复制到word看着不顺眼。

yyy71cj · 2015-1-28 23:21:13

GZZXB 发表于 2015-1-26 21:31
楼主就是作者吧，为什么不放个章节pdf出来？试读下好的话，自然去买书了。求上面文档的pdf 复制到 ...

贴上帖子的DOC文档吧：

《编程魔法师》论坛样章.rar (679.11 KB, 下载次数: 78 )

zhaoyuan · 2015-1-29 14:17:21

谢谢分享，下来学习，学习

陈浩男 · 2015-2-4 17:21:32

谢谢楼主分享

李明 · 2015-2-13 20:56:02

写法新颖，学习了。

lihongzhen · 2015-2-14 11:28:27

通篇看了一遍，觉得跟初中高中学的数学公式推导有想通之处。很有意思。很有启发。思想是相通的。非常感谢！

yyy71cj · 2015-2-19 10:27:20

lihongzhen 发表于 2015-2-14 11:28
通篇看了一遍，觉得跟初中高中学的数学公式推导有想通之处。很有意思。很有启发。思想是相通的。非常感谢！ ...

不客气。书就是传递知识的阶梯……

wj · 2015-2-25 10:21:15

不错，有时间精看一下

joinking · 2015-3-11 13:57:56

请问作者是？

sdfan2000 · 2015-3-23 22:23:48

有点C++中类的感觉，将需要处理的数据抽象出来，并建立对这类数据的处理函数

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