单片机编程多动作（操作、事件）的设计方法心得（一）

    在写单片机程序的时候，一个程序有几个动作（操作，事件…），几个动作还有某种关系，或互斥，或按时间顺序等等。


    本文应该算作程序设计一类，还是比较简单的，权当为梳理记录，不图讲到什么高深道理。

   言归正传，设计程序的时候，一定要有分块的概念，大块包含小块，正如人类逻辑上的包含关系。比如一套广播体操分，几套动作，每一套动作分几Part简单的重复动作。那么我们应该认识到，这些简单的重复动作是不可再分割的，所以原则上，我们可以先把这些简单动作写成一个一个函数，至于后面的设计，可能需要合并这些函数，但是思维上把这些动作分割开是首要的。

【互斥动作】

比如机器的某个关节的几个动作是互斥的，下面以头部关节的转动为例，对互斥的动作进行设计：

#include 
#include 


bool HR_IF//头部转动动作执行或者不执行的开关标记


char HR_FLGS //bit7、6:表示头部转动的模式，参见Mode_HR成员；bit5~0表示头部转动次数


enum Mode_HR
{
    VERTI,
    HORI,
    ALLDIRE,
};




HR_VERTI(){}//头部水平转动函数
HR_HORI(){}//头部竖直转动函数
HR_ALLDIRE(){}//头部全方向转动函数


void HeadRotate(bool HR_if, Mode_HR mod , int times )//参数：开关，方式、次数（0为无限次）
{
    HR_IF = HR_if;
    HR_FLGS| = mod << 6;//Mode_HR有效位只有两位，把它左移到HR_FLGS的高2位
    HR_FLGS| = times & 0x3f;//HR_FLGSd bit5~0表示头部转动次数
}





int main()
{
    machine_init();
    while(1)
    {
        if(HR_if)
        {
            if(HR_FLGS&0xc0 == 0)//HR_FLGS的bit7、6:表示头部转动的模式，
                HR_VERTI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_HORI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_ALLDIRE();

            if(HR_FLGS&0x3f == 1)
                HR_if = 0;//计数次数完结，不再执行动作
            else(HR_FLGS&0x3f != 0)
                HR_FLGS--;
        }
    }
    return 0;
}


void interrupt()//按键中断函数
{
    HeadRotate(1,VERTI,9); //一旦按下按键，则让机器头部按水平方向转动。
}

>   可以看出，一个关节的动作其实是由几个小的动作组成的，几个小的动作是相互排斥的，这里用了几个if-else结果来表示这个互斥作用。

HR_VERTI(){}//头部水平转动函数
HR_HORI(){}//头部竖直转动函数
HR_ALLDIRE(){}//头部全方向转动函数

---

【独立动作】

那么两个独立的动作又怎么处理呢？独立的动作之间本身是没有关联性的，承接上例来说，头部关节的动作和躯干关节的动作本身是没有联系的，是独立的。

我依照上面的例子进行一些修改，加入一个机器的身体（BODY）动作：

#include 
#include 

char ACTION//!!!此处本来是头部动作开关的标记，现在改为几个动作的开关标记组

char HR_FLGS //bit7、6:表示头部转动的模式，参见Mode_HR成员；bit5~0表示头部转动次数

enum Mode_HR
{
    VERTI,
    HORI,
    ALLDIRE,
};


HR_VERTI(){}//头部水平转动函数
HR_HORI(){}//头部竖直转动函数
HR_ALLDIRE(){}//头部全方向转动函数

void HeadRotate(bool HR_if, Mode_HR mod , int times )//参数：开关，方式、次数（0为无限次）
{
    ACTION| = HR_if;//!ACTION的bit0表示头部动作
    HR_FLGS| = mod << 6;//Mode_HR有效位只有两位，把它左移到HR_FLGS的高2位
    HR_FLGS| = times & 0x3f;//HR_FLGSd bit5~0表示头部转动次数
}

//\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
//        新增body动作部分
//\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

char BD_FLGS //bit7、6:表示头部转动的模式，参见Mode_HR成员；bit5~0表示头部转动次数

enum Mode_BD
{
    BD_MODE0,
    BD_MODE1,
    BD_MODE2
};


BD_0(){}//头部水平转动函数
BD_1(){}//头部竖直转动函数
BD_2(){}//头部全方向转动函数

void HeadRotate(bool BD_if, Mode_HR mod , int times )//参数：开关，方式、次数（0为无限次）
{
    ACTION| = BD_if<<1;//!ACTION的bit1表示身体动作
    HR_FLGS| = mod << 6;
    HR_FLGS| = times & 0x3f;
}



//\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\


int main()
{
    machine_init();
    while(1)
    {
        if(ACTION&0x01 == 1)//!如果头部动作可以执行
        {
            if(HR_FLGS&0xc0 == 0)//HR_FLGS的bit7、6:表示头部转动的模式，
                HR_VERTI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_HORI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_ALLDIRE();

            if(HR_FLGS&0x3f == 1)
                ACTION& = 0xfe;//计数次数完结，不再执行动作，清除bit0
            else(HR_FLGS&0x3f != 0)
                HR_FLGS--;
        }

        if(ACTION&0x02 == 1)//!如果身体动作可以执行
        {
            if(HR_FLGS&0xc0 == 0)
                HR_VERTI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_HORI();
            else if(HR_FLGS&0xc0 == 1)
                HR_ALLDIRE();

            if(HR_FLGS&0x3f == 1)
                ACTION& = 0xfd;//清除bit1
            else(HR_FLGS&0x3f != 0)
                HR_FLGS--;
        }

    }
    return 0;
}

void interrupt()//按键中断函数
{
    HeadRotate(1,VERTI,9); //一旦按下按键，则让机器头部按水平方向转动。
}

    > 由上面代码看出，BODY和HEAD的动作是分成两个独立部分的，它们在程序上有相似的结构（这不必须，不过作为程序的编写者，有必要让程序具有普适性），它们之间唯一的交集就是ACTION。虽然说两套动作的开关都在ACTION的某一bit里，但是本质上，这两个bit位的操作也是独立开来的，那为啥还要做在一个char里呢，这是为了方便综合控制，这个后面再说。

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    >可以看出，上述两段代码都有一个基本的理念，就是把控制和实现分成两大部分。控制，利用标记和标记组，加上if或者switch判断来选择需要执行的具体函数这一过程，而具体实现则是几个细小得不可分割的函数。当然，像上面的代码，我们可以把mian函数里的if判断放在一个新的函数里以简化mian函数，形如：

void HEAD_ACTION(Mode_HR mod)
{
    if(mod == 0)//HR_FLGS的bit7、6:表示头部转动的模式，
        HR_VERTI();
    else if(mod  == 1)
        HR_HORI();
    else if(mod == 1)
        HR_ALLDIRE();

}

    几个关节的动作的开关合并作一个标记组ACTION，可以用于综合控制。围绕这个部分，还可以写一篇文章，关于复杂动作之间的关系，如何利用这个标记组表示和设计，所以此文就暂时到此为止。