单片机C语言编程：.H文件与.C文件的关系！

素材来源：电子工程专辑

一个.C文件对应一个.H文件是一种良好的编程习惯，那么.C和.H文件之间的关系是怎么样的呢？

一、.H文件与.C文件的关系：

迄今为止，写过的程序都是一些很简单的程序，从来没有想到要自己写.H文件，也不知道.H文件到底什么用，与.C文件什么关系。只是最近写键盘程序，参考别人的程序时，发现别人写的严格的程序都带有一个“KEY.H”，里面定义了.C文件里用到的自己写的函数，如Keyhit()、Keyscan()等。

经过查找资料得知，.H文件就是头文件，估计就是Head的意思吧，这是规范程序结构化设计的需要，既可以实现大型程序的模块化，又可以实现根各模块的连接调试。

1、.H文件介绍：

在单片机C程序设计中，项目一般按功能模块化进行结构化设计。将一个项目划分为多个功能，每个功能的相关程序放在一个C程序文档中，称之为一个模块，对应的文件名即为模块名。一个模块通常由两个文档组成，一个为头文件*.h，对模块中的数据结构和函数原型进行描述;另一个则为C文件*.c ，对数据实例或对象定义，以及函数算法具体实现。

2、.H文件的作用

作为项目设计，除了对项目总体功能进行详细描述外，就是对每个模块进行详细定义，也就是给出所有模块的头文件。通常H头文件要定义模块中各函数的功能，以及输入和输出参数的要求。模块的具体实现，由项目组成根据H文件进行设计、编程、调试完成。为了保密和安全，模块实现后以可连接文件OBJ、或库文件LIB的方式提供给项目其他成员使用。由于不用提供源程序文档，一方面可以公开发行，保证开发人员的所有权;另一方面可以防止别人有意或无意修改产生非一致性，造成版本混乱。所以H头文件是项目的详细设计和团队工作划分的依据，也是对模块进行测试的功能说明。要引用模块内的数据或算法，只要用包含include指定模块H头文件即可。

3、.H文件的基本组成

/*如下为键盘驱动的头文档*/
#ifndef _KEY_H_ //防重复引用，如果没有定义过_KEY_H_，则编译下句
#define _KEY_H_ //此符号唯一， 表示只要引用过一次，即#i nclude，则定义符号_KEY_H_
/
char keyhit( void ); //击键否
unsigned char Keyscan( void ); //取键值

#endif

二、尽量使用宏定义#define

开始看别人的程序时，发现程序开头，在文件包含后面有很多#define语句，当时就想，搞这么多标示符替换来替换去的，麻不麻烦啊，完全没有理解这种写法的好处。原来，用一个标示符表示常数，有利于以后的修改和维护，修改时只要在程序开头改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，节省时间。

#define KEYNUM 65//按键数量，用于Keycode[KEYNUM]
#define LINENUM 8//键盘行数
#define ROWNUM 8//键盘列数

注意的地方：

1、宏名一般用大写

2、宏定义不是C语句，结尾不加分号

三、不要乱定义变量类型

以前写程序，当需要一个新的变量时，不管函数内还是函数外的，直接在程序开头定义，虽然不是原则上的错误，但是很不可取的作法。

下面说一下，C语言中变量类型的有关概念：

从变量的作用范围来分，分为局部变量和全局变量：

1、全局变量：是在函数外定义的变量，像我以前定义在程序开头的变量都是全局变量，这里我就犯了一个大忌，使用了过多的全局变量。

带来的问题有两个：一是，全局变量在程序全部执行过程中都占用资源;二是，全局变量过多使程序的通用性变差，因为全局变量是模块间耦合的原因之一。

2、局部变量：在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。

从变量的变量值存在的时间分为两种：

1、静态存储变量：程序运行期间分配固定的存储空间。

2、动态存储变量：程序运行期间根据需要动态地分配存储空间。

具体又包括四种存储方式：auto static register extern

1、局部变量，不加说明默认为auto型，即动态存储，如果不赋初值，将是一个不确定的值。而将局部变量定义为static型的话，则它的值在函数内是不变的，且初值默认为0。

static unsigned char sts;//按键状态变量
static unsigned char Nowkeycode;//此时的键码
static unsigned char Prekeycode;//上一次的键码
static unsigned char Keydowntime;//矩形键盘按下去抖时间变量
static unsigned char Keyuptime;//矩形键盘释放去抖时间变量
static unsigned char Onoffdowntime;//关机键按下去抖时间变量
static unsigned char Onoffuptime;//关机键释放去抖时间变量
static unsigned char onoff_10ms; //判断关机键中断次数变量，累计150次大约为3S,因为前后进了两个10ms中断

2、全局变量，编译时分配为静态存储区，可以被本文件中的各个函数引用。如果是多个文件的话，如果在一个文件中引用另外文件中的变量，在此文件中要用extern说明。不过如果一个全局变量定义为static的话，就只能在此一个文件中使用。

四、特殊关键字const volatile的使用

1、const

const用于声明一个只读的变量

const unsigned char a=1;//定义a=1，编译器不允许修改a的值
作用：保护不希望被修改的参数
const unsigned char Key_code[KEYNUM]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10,
0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,
0x19,0x1A,0x1B,0x1C,0x1D,0x1E,0x1F,0x20,
0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,
0x29,0x2A,0x2B,0x2C,0x2D,0x2E,0x2F,0x30,
0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
0x39,0x3A,0x3B,0x3C,0x3D,0x3E,0x3F,0x40,
0x41
};//键码
const unsigned char Line_out[LINENUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//行输出编码
const unsigned char Row_in[ROWNUM]={0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//列输入编码

2、volatile

一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。

static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}

程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。

一般说来,volatile用在如下的几个地方：

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义。

1.国产替代摸不着门儿？快来回看兆易创新直播课！

2.开源的RISC-V能否成为中国“缺芯”的解药？

3.树莓派Pico：仅4美元的MCU

4.MCU支持AI功能的多种原因~

5.2020年，我学习到的20条软件工程准则~

6.状态机思路在嵌入式开发中的应用~

免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请与我们联系，我们将根据您提供的版权证明材料确认版权并支付稿酬或者删除内容。