Урок 9

Оформление кода. Функции

 

Сегодня мы попытаемся немного покрасивее оформить наш код. Главное — это конечно не красота, а то, чтобы код мы в любой момент могли прочитать и понять, причем не только мы.

Для этого существует много способов оформления кода. И один из них — функции. Функции в языке C/C++ используются для того, чтобы объединить какой-то участок кода, который особенно может в любой момент повторяться, или который представляет собой какую-то логически-законченную процедуру в отдельный фрагмент и может быть в любой момент вызван из какого-то другого участка кода.

Как пишутся функции — мы в принципе знаем с самого первого занятия, но до сих пор мы использовали только одну функцию. Это была функция main(), которая является точкой входа в нашу программу. Всё выполнение кода начинается именно с этой функции. А в дальнейшем мы будем использовать очень много различных функций. Поэтому, если кто-то что-то по функциям не поймёт, то в процессе наших дальнейших занятий он обязательно возместит данный пробел за счёт огромной практики использования функций.

Кроме тела у функции также существуют аргументы, которые мы можем передавать данной функции из фрагмента кода при вызове — это входные аргументы. А также функция может возвращать один аргумент. Как правило по данному аргументу мы будем судить, как именно прошел процесс в вызываемой функции.

Сегодня мы попытаемся написать такую функцию, которая благодаря входному аргументу, будет отображать на индикаторе определённую цифру.

Сегодня я уже не буду рассказывать, как создавать проект, я думаю, это уже всем надоело. Запустим уже созданный заранее из кода прошлого занятия и целиком настроенный проект и начнём писать нашу функцию. Напишем мы её до фунции main(), так как интерпретатор команд «смотрит» код сверху вниз и наша функция будет поэтому уже ему «знакома» в коде функции main(), и будет доступна для вызова в коде (или как говорят «видна»). Можно также писать функции и после того места, откуда они вызываются, но тогда нужно будет уже писать прототип функции. С прототипами функций мы познакомимся в более поздних занятиях. А сегодня напишем функцию сразу после объявления глобальных переменных. Глобальные переменные «видны» во всех функциях файла. Вот наша функция — пока без кода, с пустым телом. Дадим ей имя segchar. Имя функции должно говорить тому, кто будет читать код о том, чем данная функция будет заниматься. В нашем случае функция будет с помощью сегментов (seg) определённые символы (char). Вот поэтому и такое название

 

void segchar (unsigned char seg)

{

 

}

 

У данной функции будет только один входной аргумент — это целочисленное короткое значение с именем seg. Возвращать функция ничего не будет, о чём свидетельствует значение void перед её именем, то есть мы будем «верить» функции, что она справится с выводом символа на экран, и проверять это не будем.

Также чтобы функция «понимала», какой именно зажигать символ, нам желательно изучить ещё один оператор — это оператор switch, который в зависимости от значения аргумента выполняет определённый участок кода. Это непростой оператор. Для этих целей конечно подойдёт и оператор if, но когда вариантов слишком много (цифр ведь целых 10), то удобнее всё-таки применить оператор ветвления switch. Вот что это за операор

 

 

Я думаю, несмотря на сложность данного оператора, мы с ним непременно разберёмся в процессе многочисленного его использования. Мастерство приходит с практикой.

 

 

Давайте применим данный оператор в нашей функции

 

void segchar (unsigned char seg)

{

  switch (seg)

  {

    case 1: PORTD = 0b11111001; break;

    case 2: PORTD = 0b10100100; break;

    case 3: PORTD = 0b10110000; break;

    case 4: PORTD = 0b10011001; break;

    case 5: PORTD = 0b10010010; break;

    case 6: PORTD = 0b10000010; break;

    case 7: PORTD = 0b11111000; break;

    case 8: PORTD = 0b10000000; break;

    case 9: PORTD = 0b10010000; break;

    case 0: PORTD = 0b11000000; break;

  }

}

 

Давайте немного разберёмся. Здесь у нас в зависимости от значения переменной seg мы будем попадать в определённый участок кода, и будем его выполнять, пока не встретится оператор break. Как только он попадётся, то мы из тела оператора switch выйдем, ну и так как за закрывающей тело фигурной скобкой следует следующая скобка, то мы вернёмся из функции в то место, откуда мы данную функцию вызвали. Ну конечно попадать, возвращаться, выходить будем не мы, это так образно говорится. Заниматься этим будет АЛУ. Мы просто представляем себя в роли АЛУ.

Здесь уже в значениях, присваваиваемых порту D, я не стал применять инвертирование, а поменял нули на единицы и наоборот.

Перейдём в функцию main() и удалим оттуда ненужные нам комментарии

 

PORTB = 0b00000001; // 1 2 3 4 5 6 7 8

while(1) // 0b|dp|g|f|e|d|c|b|a|

 

Перед тем, как вызвать нашу функцию в бесконечном цикле, мы организуем цикл, который будет перебирать подряд цифры от 0 до 9. Код скопируем из закомментированного участка бесконечного цикла, переместив его до обработчика кнопки, а комментарий потом уберем

 

while(1)

  {

  for (i=0;i<10;i++)

  {

    segchar(i);

    _delay_ms(500);

    }

  if (!(PINB&0b00000001)){

 

 

Код кнопки пока не трогаем, кнопку эту мы сегодня ещё вспомним.

Теперь соберём проект и посмотрим в протеусе. Файл протеуса также был скопирован с переименованием, и в свойствах контроллера был добавлен путь к новой прошивке. Запустим проект в протеусе и убедимся в том, что у нас циферки таким же образом работают, как и на прошлом занятии. Тем самым мы добились значительного сокращения кода в главной функции программы.

Но это ещё не всё. у нас без дела простаивает кнопка. Давайте и ей дадим какую-нибудь работу. Здесь уже одной переменной для кнопки не обойдёмся, так как нам нужен будет флаг состояния кнопки. Добавим переменную

 

unsigned butcount=0,butstate=0;

 

Также нам нужен будет ещё один цикл, но не бесконечный, как я его назвал неправильно в видеоверсии, а условный, то есть тот, который выполняется, пока выполняется условие в скобках. Данный цикл мы вставим в тело цикла for. Условием будет определённое значения флага состояния кнопки. А в тело данного цикла мы вставим весь код отслеживания состояния кнопки, который мы написали на позапрошлом занятии, когда занимались с кнопкой. Также поубираем из данного кода управление состоянием порта D, а вместо этого, если кнопка будет нажата, то мы будем обнулять счётчик. Также в обоих случаях, то есть и в случае нажатой кнопке, и в случае отжатой, мы будем устанавливать статус кнопки в единицу, чтобы выйти из нашего цикла. А после того как мы выйдем из данного цикла, мы будем вызывать функцию отображения нашей цифры, затем вызывать задержку, а затем сбрасывать статус кнопки в ноль, чтобы в следующем цикле оператора for заново попадать в цикл с обработчиком кнопки. Вот такой вот у нас теперь получится код в бесконечном цикле

 

while(1)

{

  for (i=0;i<10;i++)

  {

    while(butstate==0)

    {

      if (!(PINB&0b00000001)){

        if (butcount < 5)

        {

          butcount++;

        }

        else

        {

          i=0;

          butstate=1;

        }

      }

      else

      {

        if (butcount > 0)

        {

          butcount--;

        }

        else

        {

          butstate=1;

        }

      }

    }

    segchar(i);

    _delay_ms(500);

    butstate = 0;

  }

}

 

Жирным шрифтом, как всегда, отмечен новый код. То есть, мы видим, что кода прибавилось немного, зато сколько получилось ветвлений. Но чем сложнее код, тем больше мы начинаем понимать в искусстве программирования. Вот теперь соберем код и проверим опять же в протеусе. Кнопка должна обнулять счётчик и счёт должен будет начинаться заново. В протеусе всё работает. Теперь прошьём контроллер и проверим на живом контроллере, живой кнопке и живом индикаторе. У нас также всё работает

 

 

 

Предыдущий урок Программирование МК AVR Следующий урок

 

Исходный код

 

 

Приобрести программатор USBASP USBISP с адаптером можно здесь USBASP USBISP 3.3 с адаптером

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК в Rhttps://rutube.ru/video/af54cd69fd13b9c2bc7a97fbfffc6e15/uTube (нажмите на картинку)

 

Смотреть ВИДЕОУРОК в YouTube (нажмите на картинку)