韦东山RTOS训练营课堂笔记十一

设备系统_风扇设备

1.硬件电路和控制逻辑

                 

2.单元测试

     

课后心得：

一、串口

1.调试程序的手段有很多：通过仿真器单步运行观察结果、通过LED灯的闪烁观察程序状态、通过示波器观察管脚上面的波形输出等。而通过串口打印无疑使最常用、最实用的手段，在大型系统例如嵌入式LINUX、带有RTOS支持的单片机系统上面，串口打印调试几乎是唯一有效的手段。

    要实现串口打印调试，首先需要在硬件上面用串口线、USB转串口线等链接电脑和单片机系统。

在软件方面需要在单片机程序中配置串口，并且写代码通过串口输出打印信息。同时还要选择合适的串口调试工具。

2.单片机代码中支持串口

要在单片机中支持串口打印，首先要对串口进行初始化，然后再在代码中加入打印语句。

2.1串口初始化

 以51单片机为例比较简单，设置波特率发生器和串口工作模式即可。

示例代码：

上述代码中使用Timer2作为波特率发生器。SCON=0x50u，工作模式设置为1，即8个数据位，1个停止位，无奇偶校验位。工作模式1的时候，波特率由Timer2的溢出率决定，计算公式：

  波特率 = 时钟频率 ÷ 12÷ 4÷ (65536 – T2H/T2L) 的值。当T2H/T2L设置为65536-4的时候，以STC8A8K64S4A12开发板为例：波特率 = 22118400 / 12 /4 / 4 = 115200.

2.2实现putchar函数

   printf是标准库函数，printf函数会调用putchar函数来实现具体的输出动作，要在串口上面输出，必须在代码中实现这个函数：

  char putchar(char c)

 {

   SBUF=C;

   while(TI==0);

   TI=0;

   return C;

 }

 此函数将一个字符写入到串口上面。

2.3在需要调试的地方加入printf打印语句

void  main(void)

{

　　unsigned  int  i;

　　led_init();

       uart_init();

       printf("hello world.\r\n");

　　for(i=0;;i++)

　　{

　　　　led_TurnOn();

　　　　printf("Turn on　 LED.count = %u\r\n",i);

　　　　DelayMs(500);

   　　    led_TurnOff();    

　　　　printf("Turn off　 LED.count = %u\r\n",i);

　　　　DelayMs(500);

       }

}

如上面代码所示，每次亮灯或者灭灯的时候打印提示，并且打印循环次数。

二、定时器、中断、系统滴答和程序框架

1.面临的问题

   解决编程的思路，解决问题的套路和程序框架。一般而言，教科书上面是按照一个个小专题讲下来，所提供的软件示例都比较简单，例如单纯的写一个LED灯的驱动，单纯的写一个按键的检测等等。然而在工程实践中所面临的场景并非如此的简单，考虑一个简单的应用场景：硬件上面单片机外接一个LED灯和按键。每按下一次按键则改变一次闪烁模式。

闪烁模式0：每1秒闪烁1次，每个周期亮0.5s，灭0.5s

闪烁模式1：每3秒闪烁1次，每个周期0.2s，灭2.8s

闪烁模式2：每1秒闪烁1次，每个周期亮0.2s，灭0.8s

上电的时候LED灯按照模式0闪烁，按一次按键后变成按照模式 1闪烁，再按一次按键后变成按模式2闪烁，再按一次按键又变成模式0闪烁，如此循环往复。

对于这个应用，如何在LED闪烁的同时又能检测按键？如何实现LED点亮时间的定时，用软件延时还是定时器？如果考虑更复杂的场景，例如一个基于51单片机的GSM报警系统，单片机要不停的检测用户按键，要通过串口AT指令集控制GSM模块，要时刻监视报警信号，要执行用户的各种按键命令，要控制LED灯按键状态，要驱动LCD模块显示操作菜单，报警信息等等。也就是要同时执行很多个任务，这又该如何实现呢？

这是涉及到编程思路的大问题，也是嵌入式编程的最核心的问题。一旦掌握了编程思路，那么面对任何应用，简单的也好，复杂的也好，都知道该怎么处理，否则即使简单的应用场景也往往一筹莫展。