计数器（状态机按键检测）
计数器（状态机按键检测）作者：王庆雷 状态机是软件编程中的重要概念，比这个概念更重要的是对它的灵活应用。在一个思路清晰而且高效的程序中，必然有状态机的身影浮现。例如，一个按键命令解析程序就可以被看做状态机：本来在A状态下，触发一个按键后切换到了B状态；再触发另一个键后切换到C状态，或者返回到A状态。这就是最简单的按键状态机的例子。实际的按键解析程序会比这更复杂，但这并不影响我们对状态机的认识。进一步看，击键动作本身可以看做一个状态机。一个击键动作包含按下、抖动、释放等状态。其实状态机的思想不单只是用在按键方面，数码管显示动态扫描、LED灯亮灭都存在状态机的思想。使用状态机思想进行单片机编程，比较通用的方法就是使用switch的选择性分支语句来进行状态跳转。
通过计数器这个实验向大家展示状态机的思想。
http://b169.photo.store.qq.com/psb?/V1138dzR2xmS5E/80nZdl0e3bRanmYDe6BvYT0SC04b7evt7iVRRp00u18!/b/dA0ZyWSBGgAA&bo=JgMIAgAAAAABAAg!
上图是proteus仿真图，时间每过1s计数器值自动加1，K1启动和停止计数器，K2选择要修改的位，K3当前位加1，K4当前位减1。
完整代码如下：
#include<reg51.h>
typedef unsigned char UINT8;
typedef unsigned intUINT16;
typedef unsigned long UINT32;
typedef char INT8;
typedef int INT16;
typedef long INT32;
#define TIMER0_INITIAL_VALUE 5000 //5ms定时
#define SEG_PORT P0 //数码管占用的IO口
#define KEY_PORT P1 //按键占用的IO口
#define KEY_MASK 0x0F //按键掩码
#define KEY_SEARCH_STATUS 0 //查询按键状态
#define KEY_ACK_STATUS 1 //确认按键状态
#define KEY_REALEASE_STATUS 2 //释放按键状态
#define KEY1 1 //按键1键值
#define KEY2 2 //按键2键值
#define KEY3 3 //按键3键值
#define KEY4 4 //按键4键值
#define HIGH 1
#define LOW 0
#define ON 1
#define OFF 0
sbit DATA = P0^4;
sbit CLK = P0^5;
UINT8 Timer0IRQEvent = 0; //定时器0中断事件
UINT8 Time1SecEvent = 0; //1s定时事件
UINT8 TimeCount = 0; //定时器0计数器，用于计数产生1s定时事件
UINT8 SegCurPosMark = 0; //被选中的数码管
UINT16 CounterValue = 0; //计数器
UINT8 SegCurSel = 0; //当前选中的数码管
UINT8 SegBuf = {0};
code UINT8 SegCode = {~0x3F,~0x06,~0x5B,~0x4F,~0x66,~0x6D,~0x7D,~0x07,~0x7F,~0x6F};
code UINT8 SegSelTbl = {0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};
UINT8 bSetTime = 0; //标志位：是否设置计数值
void LS164_DATA(unsigned char x)
{
if(x)
{
DATA = 1;
}
else
{
DATA = 0;
}
}
void LS164_CLK(unsigned char x)
{
if(x)
{
CLK = 1;
}
else
{
CLK = 0;
}
}
/**********************************************************
*函数名称：LS164Send
*输 入：byte单个字节
*输 出：无
*功 能：74LS164发送单个字节
***********************************************************/
void LS164Send(UINT8 byte)
{
UINT8 j;
for(j=0;j<=7;j++)
{
if(byte&(1<<(7-j)))
{
LS164_DATA(HIGH);
}
else
{
LS164_DATA(LOW);
}
LS164_CLK(LOW);
LS164_CLK(HIGH);
}
}
/**********************************************************
*函数名称：SegRefreshDisplayBuf
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：数码管刷新显示缓存
***********************************************************/
voidSegRefreshDisplayBuf(void)
{
SegBuf = CounterValue%10;
SegBuf = CounterValue/10%10;
SegBuf = CounterValue/100%10;
SegBuf = CounterValue/1000%10;
}
/**********************************************************
*函数名称：SegDisplay
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：数码管显示数据
***********************************************************/
void SegDisplay(void)
{
UINT8 t;
SEG_PORT = 0x0F; //熄灭所有数码管
if(bSetTime) //检查是否设置计数值
{
if(SegCurSel == SegCurPosMark)
{
t = SegCode] & 0x7F; //加上小数点
}
else
{
t = SegCode]; //正常显示当前数值
}
}
else
{
t = SegCode]; //正常显示当前数值
}
LS164Send(t);
SEG_PORT = SegSelTbl; //点亮当前要显示的数码管
if(++SegCurSel >= 4)
{
SegCurSel = 0;
}
}
/**********************************************************
*函数名称：TimerInit
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：定时器初始化
***********************************************************/
void TimerInit(void)
{
TH0 = (65536 - TIMER0_INITIAL_VALUE)/256;
TL0 = (65536 - TIMER0_INITIAL_VALUE)%256;
TMOD = 0x01;
}
/**********************************************************
*函数名称：Timer0Start
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：定时器启动
***********************************************************/
void Timer0Start(void)
{
TR0 = 1;
ET0 = 1;
}
/**********************************************************
*函数名称：Timer0Stop
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：定时器停止
***********************************************************/
void Timer0Stop(void)
{
TR0 = 0;
ET0 = 0;
}
/**********************************************************
*函数名称：PortInit
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：I/O初始化
***********************************************************/
void PortInit(void)
{
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xFF;
}
/**********************************************************
*函数名称：KeyRead
*输 入：无
*输 出：当前按下的按键
*功 能：读取按键值
***********************************************************/
UINT8 KeyRead(void)
{
//KeyStatus:静态变量，保存按键状态
//keyCurPress:静态变量，保存当前按键的键值
static UINT8 KeyStatus = KEY_SEARCH_STATUS,KeyCurPress = 0;
UINT8 KeyValue;
UINT8 i = 0;
KeyValue = (~KEY_PORT) & KEY_MASK;
switch(KeyStatus)
{
case KEY_SEARCH_STATUS: //按键查询状态
{
if(KeyValue)
{
KeyStatus = KEY_ACK_STATUS; //按键下一个状态为确认状态
}
return 0;
}
break;
case KEY_ACK_STATUS: //按键确认状态
{
if(!KeyValue)
{
KeyStatus = KEY_SEARCH_STATUS;
}
else
{
for(i=0;i<4;i++)
{
if(KeyValue&(1<<i))
{
KeyCurPress = KEY1 + i;
break;
}
}
KeyStatus = KEY_REALEASE_STATUS;
}
return 0;
}
break;
case KEY_REALEASE_STATUS: //按键释放状态
{
if(!KeyValue)
{
KeyStatus = KEY_SEARCH_STATUS;
return KeyCurPress;
}
return 0;
}
default:
return 0;
break;
}
}
/**********************************************************
*函数名称：main
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：函数主题
***********************************************************/
void main(void)
{
PortInit();
TimerInit();
Timer0Start();
SegRefreshDisplayBuf();
EA = 1;
while(1)
{
SegRefreshDisplayBuf();
if(Timer0IRQEvent)
{
Timer0IRQEvent = 0;
switch(KeyRead())
{
case KEY1:
{
bSetTime = ~bSetTime;
SegCurPosMark = 0;
}
break;
case KEY2:
{
if(++SegCurPosMark>=4)
{
SegCurPosMark = 0;
}
}
break;
case KEY3:
{
if(!bSetTime)
break;
if(CounterValue>=9999)
CounterValue = 0;
if (SegCurPosMark == 0)
CounterValue += 1;
else if(SegCurPosMark == 1)
CounterValue += 10;
else if(SegCurPosMark == 2)
CounterValue += 100;
else
CounterValue += 1000;
}
break;
case KEY4:
{
if(!bSetTime)
break;
if(CounterValue<=0)
CounterValue = 9999;
if (SegCurPosMark == 0)
CounterValue -= 1;
else if(SegCurPosMark == 1)
CounterValue -= 10;
else if(SegCurPosMark == 2)
CounterValue -= 100;
else
CounterValue -= 1000;
}
break;
default:
break;
}
}
else if(Time1SecEvent)
{
Time1SecEvent = 0;
if(!bSetTime)
{
if(++CounterValue>=9999)
{
CounterValue = 0;
}
}
}
}
}
/**********************************************************
*函数名称：Timer0IRQ
*输 入：无
*输 出：无
*功 能：定时器中断函数
***********************************************************/
void Timer0IRQ(void) interrupt 1
{
TH0 = (65536 - TIMER0_INITIAL_VALUE)/256;
TL0 = (65536 - TIMER0_INITIAL_VALUE)%256;
Timer0IRQEvent = 1;
SegDisplay();
if(++TimeCount >= 200)
{
TimeCount = 0;
Time1SecEvent = 1;
}
}
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