学习目标

  1. 理解为什么需要学习库函数
  2. 掌握基于库函数开发的流程

  3. 掌握常用的库函数进行IO操作

    学习内容

    开发过程回顾

    以点灯为例，我们的开发步骤可以简略的分为以下步骤：

  4. 查看原理图，找到控制灯的引脚。

  5. 查看芯片手册，对灯的引脚进行工作模式配置，并且控制引脚的高低电平。

其中，第一点是开发板设计范畴，第二点是代码编写范畴，我们此时讨论第二点。
我们可以详细的认为，我们的开发是面向芯片手册进行的，如果换了一个芯片，需要查看新的芯片手册进行开发。
这里有什么含义呢？

  • 代码中的 #include <STC8H.H>需要切换成对应的芯片头
  • 我们要查阅新的芯片手册进行工作模式配置，可能配置的参数和现在有很大的区别。

其实我们面向芯片手册开发也可以称之为面向寄存器开发，通过配置寄存器来完成功能。一个芯片中的寄存器众多，都写在了手册中，我们需要通过手册一一的查看，并且进行功能开发。
我们不妨回过头来看看，即使是STC8H.H这个文件中，也都是配置的寄存器地址，是芯片厂商提供出来的，如果芯片厂商偷懒，不提供这个头文件，那么我就要通过芯片手册，自己来去定义端口功能等等寄存器对应的功能了。
不妨我们还是来点个灯，在没有头文件的情况下：

  1. sfr        P5M1     = 0xC9;
  2. sfr        P5M0     = 0xCA;
  3. sfr        P5         = 0xC8;
  4. sbit    P53        = P5^3;
  6. void Delay1000ms()        //@11.0592MHz
  7. {
  8.     unsigned char i, j, k;
  10.     i = 57;
  11.     j = 27;
  12.     k = 112;
  13.     do
  14.     {
  15.         do
  16.         {
  17.             while (--k);
  18.         } while (--j);
  19.     } while (--i);
  20. }
  22. int main() {
  23.     //P5M1 &= ~0x08,    P5M0 &= ~0x08; //准双向口
  24.     P5M1 &= ~0x08,    P5M0 |=  0x08; //推挽输出
  25.     //P5M1 |=  0x08,    P5M0 &= ~0x08; //高阻输入
  26.     //P5M1 |=  0x08,    P5M0 |=  0x08; //开漏输出
  28.     while(1) {
  29.         P53 = 1;//开
  30.         Delay1000ms();
  31.         P53 = 0;//关
  32.         Delay1000ms();
  33.     }
  34. }

sfr和sbit和关键字：

  • 在 C51 中，sfr 和 sbit 是两个关键字，它们可以用来定义特殊功能寄存器 (SFR) 和位 (Bit)。
  • SFR (Special Function Register) 即特殊功能寄存器，是单片机内部特定功能模块所对应的寄存器。例如，端口寄存器、定时器/计数器寄存器、串行口寄存器等。这些寄存器通过 sfr 关键字来定义。
  • Bit 是指特定寄存器中的某一位。在 C51 中，可以用 sbit 关键字来定义一个 Bit。
  • sfr 和 sbit 可以在程序中用来对单片机的特定功能寄存器和位进行访问和控制，使用起来比直接操作寄存器更加方便和直观。

    使用库函数点灯

  1. 导入库函数。

下载STC8H的库函数：STC8G-STC8H-LIB-DEMO-CODE2023.07.17优化版.zip
17.png
来到库函数的目录下，拷贝以下文件：

  • Config.h
  • Type_def.h
  • GPIO.h
  • GPIO.c
  1. 新建项目，将拷贝的4个文件放到项目目录中。
  • 新建main.c
  • 将库函数加入到项目中

18.png
19.png
添加完成后，我们可以看到，GPIO.c在目录中
20.png

  1. 在main.c进行LED的开关控制 ```c

    include “Config.h”

    include “GPIO.h”

void Delay500ms() //@11.0592MHz { unsigned char data i, j, k;

  1. i = 29;
  2. j = 14;
  3. k = 54;
  4. do
  5. {
  6.     do
  7.     {
  8.         while (--k);
  9.     } while (--j);
  10. } while (--i);

}

void GPIO_config(){ GPIO_InitTypeDef gpioInit; gpioInit.Mode = GPIO_OUT_PP;// 推挽 gpioInit.Pin = GPIO_Pin_3; // P53 GPIO_Inilize(GPIO_P5, &gpioInit); }

void main(){ // 配置IO模式

  1. // P53 配置准双向 (使用宏函数)

// P5_MODE_IO_PU(GPIO_Pin_3);

  1. // P53 配置推挽输出模式（使用初始化函数）
  2. GPIO_config();
  5. while(1){
  6.     P53 = 1;
  7.     Delay500ms();
  9.     P53 = 0;
  10.     Delay500ms();
  11. }

}

  1. <a name="XTIFb"></a>
  2. ### 什么是库函数?
  3. 库函数是一组已经封装好的程序，提供给开发者调用使用。这些函数通常是由语言的开发者或第三方库编写的，实现了一些通用的功能，如IO、PWM、串口、Timer等，可以让开发者无需重复编写这些功能，而是直接调用库函数即可。这样可以提高开发效率、减少重复代码的编写、降低程序出错的可能性，并且可以让代码更加易于维护和扩展。许多编程语言都有自带的库函数，同时也可以通过引入第三方库来扩展其功能。
  4. <a name="bPqw6"></a>
  5. ### 面向库函数和面向寄存器开发
  7. 1. 简化编程难度：使用库函数可以使编程更加简单，减少编程错误的可能性。
  8. 2. 提高可读性：库函数名字通常比寄存器名称更加直观，更容易理解。
  9. 3. 节省时间：使用库函数可以节省编程时间，因为库函数已经被编写和测试过，可以直接调用使用，而无需重新编写和测试代码。
  10. 4. 更加可移植：使用库函数可以增加代码的可移植性，因为库函数已经被开发和测试过，可以在不同的硬件平台上使用，而无需进行大量的修改。
  11. 5. 更加安全：使用库函数可以减少编程错误，例如溢出、死循环等问题，从而使程序更加安全可靠。
  13. 当然，在某些情况下，使用寄存器操作可能更加高效，例如在对时间要求比较高的嵌入式系统中，需要最大程度地减少代码运行时间。因此，要根据实际情况来选择使用库函数还是直接寄存器操作。
  15. <a name="kRdQg"></a>
  16. ### 使用delay模块延时
  18. 1. 拷贝库函数中`Delay.c`和`Delay.h`到工程
  19. 2. 引用头文件`Delay.h`
  20. ```c
  21. #include "Delay.h"

  1. 进行延时操作

    1. delay_ms(250); // 延时250毫秒, 这里只支持1~255ms

    练习题

  2. 使用库函数实现点灯

  3. 使用库函数的Delay模块