《圈圈教你玩USB》 第二章 USB 硬件系统设计_测试程序的编写和调试——看书笔记
2.11 测试程序的编写和调试
2.11.4 按键驱动的编写
考虑到以后程序的方便性，这里使用定时器中断方式来扫描按键。定时器每隔5ms中断一次，即每5ms
扫描一次键盘。
key.c
1）先初始化好一个定时器，此处选择定时器0作为按键扫描的定时器，而定时器1留作串口波特率发生器。
初始化定时器就是设置定时器的工作模式，启动定时器等。
//定时器0初始化，用来做按键扫描void InitTimer0(void){ TMOD&=0xF0; //定时器低4位是控制定时器0的，先置0 TMOD|=0x01; //然后将最低位置1，最终选择16位定时器模式 ET0=1; //允许定时器0中断 TR0=1; //启动定时器0}
2）再初始化键盘
volatile uint8 idata KeyCurrent,KeyOld,KeyNoChangedTime;volatile uint8 idata KeyPress;volatile uint8 idata KeyDown,KeyUp,KeyLast;volatile uint8 KeyCanChange;//函数功能：键盘初始化void InitKeyboard(void){ KeyIO=0xFF; //键盘对应的口设置为输入状态 KeyPress=0; //无按键按下 KeyNoChangedTime=0; KeyOld=0; KeyCurrent=0; KeyLast=0; KeyDown=0; KeyUp=0; InitTimer0(); //初始化定时器 KeyCanChange=1; //允许键值改变}
KeyCurrent、KeyOld、KeyLast和KeyNoChangedTime是扫描按键使用的变量，应用程序不直接使用它们。
KeyPress表示当前被按住不放的键；
KeyDown表示新按下的键；
KeyUp表示心松开的键；
KeyCanChange是应用程序用来控制是否允许新的扫描。
当某个按键被按下时，KeyPress对应位被置1，并且KeyDown对应位也置1；当按键松开后，KeyPress对应
位为0，KeyUp对应位被置1。
3）定时器0中断处理
//函数功能：定时器0中断处理。//22.1184M晶体约5ms中断一次。void Timer0Isr(void) interrupt 1{ //定时器0重装，定时间隔为5ms，加15是为了修正重装所花费时间//这个值可以通过软件仿真来确定，在这里设置断点，调整使两次运行//时间差刚好为5ms即可。 TH0=(65536-Fclk/1000/12*5+15)/256; TL0=(65536-Fclk/1000/12*5+15)%256; if(!KeyCanChange)return; //如果正在处理按键，则不再扫描键盘 //开始键盘扫描 //保存按键状态到当前按键情况 //KeyCurrent总共有8个bit //当某个开关按下时，对应的bit为1 KeyCurrent=GetKeyValue(); //读取键值，GetKeyValue()其实是个宏，不是函数， //这里故意写成函数的样子，美观。它的定义在 //key.h文件中 if(KeyCurrent!=KeyOld) //如果两次值不等，说明按键情况发生了改变 { KeyNoChangedTime=0; //键盘按下时间为0 KeyOld=KeyCurrent; //保存当前按键情况 return; //返回 } else { KeyNoChangedTime++; //按下时间累计 if(KeyNoChangedTime>=1) //如果按下时间足够 { KeyNoChangedTime=1; KeyPress=KeyOld; //保存按键 KeyDown|=(~KeyLast)&(KeyPress); //求出新按下的键 KeyUp|=KeyLast&(~KeyPress); //求出新释放的键 KeyLast=KeyPress; //保存当前按键情况 } }}
2.11.5 串口驱动的编写
1. 串口驱动的重要性：
调试时，在对应位置打印出信息，可以知道程序走过哪些步骤；
2. usart.c
在使用串口之前，必须对串口进行初始化。
//函数功能：串口初始化void InitUART(void){ EA=0; //暂时关闭中断 TMOD&=0x0F; //定时器1模式控制在高4位 TMOD|=0x20; //定时器1工作在模式2，自动重装模式 SCON=0x50; //串口工作在模式1 TH1=256-Fclk/(BitRate*12*16); //计算定时器重装值 TL1=256-Fclk/(BitRate*12*16); PCON|=0x80; //串口波特率加倍 ES=1; //串行中断允许 TR1=1; //启动定时器1 REN=1; //允许接收 EA=1; //允许中断}
串口中断处理函数
volatile uint8 Sending;//函数功能：串口中断处理。void UartISR(void) interrupt 4{ if(RI) //收到数据 { RI=0; //清中断请求，因为这里只发送，不接受，故此处只要清除中断标志即可 } else //发送完一字节数据 { TI=0; Sending=0; //清正在发送标志 }}
发送单个字符函数
//函数功能：往串口发送一字节数据。//入口参数：d: 要发送的字节数据。void UartPutChar(uint8 d){ SBUF=d; //将数据写入到串口缓冲 Sending=1; //设置发送标志 while(Sending); //等待发送完毕}
发送一个字符串函数
//函数功能：发送一个字符串。//入口参数：pd：要发送的字符串指针。void Prints(uint8 * pd){ while((*pd)!='\0') //发送字符串，直到遇到0才结束 { UartPutChar(*pd); //发送一个字符 pd++; //移动到下一个字符 }}
以HEX格式发送一个整数
code uint8 HexTable[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};//函数功能：将短整数按十六进制发送。//入口参数：待发送的整数。void PrintShortIntHex(uint16 x){ uint8 i; uint8 display_buffer[7]; display_buffer[6]=0; display_buffer[0]='0'; display_buffer[1]='x'; for(i=5;i>=2;i--) //将整数转换为4个字节的HEX值 { display_buffer[i]=HexTable[(x&0xf)]; x>>=4; } Prints(display_buffer);}
2.11.6 PDIUSBD12读写函数和读ID的实现
1. 读D12的ID号的目的
知道D12是否正常工作
2. PDIUSBD12的读写时序图
分析：CS_N是片选信号。上图所示，只有片选信号拉低时，下面的操作才有意义。
A0是地址线，用于选择是命令还是数据。A0为1时，表示操作的是命令；A0为0时，表示操作的是数据。
WR_N是写信号，表示WR_N的上升沿将数据写入芯片中。数据必须在上升沿的前后稳定地保持一段时
间(即图中的tWDSU和tWDH)才能可靠写入。
RD_N是读选通信号，在读数据时，先将RD_N置低，等待tRLDD时间后，数据将出现在数据总线DATA
[7:0]上，这时可以读取数据。读取完后，将RD_N拉高，数据在总线上的数据将在tRHDZ时间后消失。
3. PDIUSBD12.c
根据上面的分析，可以得出：
写命令的操作过程为：先将A0置高(即设置为命令状态)，再讲WR_N置低，把需要发送的命令放到数据总线上，
再讲WR_N置高。这样将产生一个上升沿，从而把数据写入了D12中。写完后，须将总线设置为输入状态，以避免
总线冲突。
写数据的操作过程为：只要将上面的A0设置为低即可(设置为数据状态)。
//函数功能：D12写命令。//入口参数：Command：一字节命令。void D12WriteCommand(uint8 Command){ D12SetCommandAddr(); //设置为命令地址 D12ClrWr(); //WR置低 D12SetPortOut(); //将数据口设置为输出状态（注意这里为空宏，移植时可能有用） D12SetData(Command); //输出命令到数据口上 D12SetWr(); //WR置高 D12SetPortIn(); //将数据口设置为输入状态，以备后面输入使用}
读一个字节的操作过程为：先将A0置低(即设置为数据状态)，再将RD_N置低(表示读数据)，读取P0口上的数据
并保存，最后将RD_N置高，结束读过程。最后函数返回读取到的数据。
//函数功能：读一字节D12数据。//返 回：读回的一字节。uint8 D12ReadByte(void){ uint8 temp; D12SetDataAddr(); //设置为数据地址 D12ClrRd(); //RD置低 temp=D12GetData(); //读回数据 D12SetRd(); //RD置高 return temp; //返回读到数据}
读取2字节的ID号
//函数功能：读D12的ID。//返 回：D12的ID。uint16 D12ReadID(void){ uint16 id; D12WriteCommand(Read_ID); //写读ID命令 id=D12ReadByte(); //读回ID号低字节 id|=((uint16)D12ReadByte())<<8; //读回ID号高字节 return id;}
4. 修改main函数
在main.c中增加读取并显示ID号的代码，检验芯片是否焊接正确。
main.c
/********************************************************************函数功能：主函数。入口参数：无。返 回：无。备 注：无。********************************************************************/void main(void) //主函数{ uint8 i; uint16 id; EA=1; //打开中断 InitKeyboard(); //初始化按键 InitUART(); //初始化串口 for(i=0;i<16;i++) //显示信息 { Prints(HeadTable[i]); } id=D12ReadID(); Prints("Your D12 chip\'s ID is: "); PrintShortIntHex(id); if(id==0x1012) { Prints(". ID is correct! Congratulations!\r\n\r\n"); } else { Prints(". ID is incorrect! What a pity!\r\n\r\n"); } while(1) //死循环 { LEDs=~KeyPress; //将按键结果取反后控制LED if(KeyDown) //有键按下 { //处理按下的键 if(KeyDown&KEY1) { Prints("KEY1 down\r\n"); KeyDown&=~KEY1; } if(KeyDown&KEY2) { Prints("KEY2 down\r\n"); KeyDown&=~KEY2; } if(KeyDown&KEY3) { Prints("KEY3 down\r\n"); KeyDown&=~KEY3; } if(KeyDown&KEY4) { Prints("KEY4 down\r\n"); KeyDown&=~KEY4; } if(KeyDown&KEY5) { Prints("KEY5 down\r\n"); KeyDown&=~KEY5; } if(KeyDown&KEY6) { Prints("KEY6 down\r\n"); KeyDown&=~KEY6; } if(KeyDown&KEY7) { Prints("KEY7 down\r\n"); KeyDown&=~KEY7; } if(KeyDown&KEY8) { Prints("KEY8 down\r\n"); KeyDown&=~KEY8; } } if(KeyUp)//有键释放 {//处理释放的键 if(KeyUp&KEY1) { Prints("KEY1 up\r\n"); KeyUp&=~KEY1; } if(KeyUp&KEY2) { Prints("KEY2 up\r\n"); KeyUp&=~KEY2; } if(KeyUp&KEY3) { Prints("KEY3 up\r\n"); KeyUp&=~KEY3; } if(KeyUp&KEY4) { Prints("KEY4 up\r\n"); KeyUp&=~KEY4; } if(KeyUp&KEY5) { Prints("KEY5 up\r\n"); KeyUp&=~KEY5; } if(KeyUp&KEY6) { Prints("KEY6 up\r\n"); KeyUp&=~KEY6; } if(KeyUp&KEY7) { Prints("KEY7 up\r\n"); KeyUp&=~KEY7; } if(KeyUp&KEY8) { Prints("KEY8 up\r\n"); KeyUp&=~KEY8; } } }}
如果一切正确，在串口调试助手上(波特率9600 数据位8 停止位1 无硬件流控制)将会显示如下所示信息。
其中日期和时间可能不一样，这取决于当前的编译时间。
2.12 本章小结
本章内容的必要性