第八十九节： 跑马灯的三种境界。
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【89.1 跑马灯的三种境界。】
跑马灯也称为流水灯，排列的几个LED依次循环的点亮和熄灭，给人“跑动起来”的感觉，故称为“跑马灯”。实现跑马灯的效果，编程上有三种思路，分别代表了跑马灯的三种境界，分别是：移位阻塞，移位非阻塞，状态切换非阻塞。
图89.1.1 灌入式驱动8个LED
本节用的是8个LED灯依次挨个熄灭点亮，如上图所示。
【89.2 移位阻塞。】
移位阻塞，“移位”用的是C语言的左移或者右移语句，“阻塞”用的是delay延时。代码如下：
#include "REG52.H"
void T0_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void LedTask(void);
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
LedTask();
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
}
//跑马灯的任务程序
void LedTask(void)
{
static unsigned char Su8Data=0x01; //加static修饰的局部变量，每次进来都会保留上一次值。
static unsigned char Su8Cnt=0; //加static修饰的局部变量，每次进来都会保留上一次值。
P0=Su8Data; //Su8Data的8个位代表8个LED的状态，0为点亮，1为熄灭。
Delay(10000) ; //阻塞延时
Su8Data=Su8Data<<1; //左移一位
Su8Cnt++; //计数器累加1
if(Su8Cnt>=8) //移位大于等于8次后，重新赋初值
{
Su8Cnt=0;
Su8Data=0x01; //重新赋初值，继续下一次循环移动
}
}
分析总结：这是第1种境界的跑马灯，这种思路虽然实现了跑马灯的效果，但是因为“阻塞延时”，整个程序显得僵硬机械，缺乏多任务并行的框架。
【89.3 移位非阻塞。】
移位非阻塞，“移位”用的是C语言的左移或者右移语句，“非阻塞”用的是定时中断衍生出来的软件定时器。代码如下：
#include "REG52.H"
void T0_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void LedTask(void);
#define BLINK_TIME_1 1000
volatile unsigned char vGu8TimeFlag_1=0;
volatile unsigned int vGu16TimeCnt_1=0;
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
LedTask();
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
if(1==vGu8TimeFlag_1&&vGu16TimeCnt_1>0) //软件定时器
{
vGu16TimeCnt_1--;
}
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
}
//跑马灯的任务程序
void LedTask(void)
{
static unsigned char Su8Data=0x01; //加static修饰的局部变量，每次进来都会保留上一次值。
static unsigned char Su8Cnt=0; //加static修饰的局部变量，每次进来都会保留上一次值。
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0=Su8Data; //Su8Data的8个位代表8个LED的状态，0为点亮，1为熄灭。
Su8Data=Su8Data<<1; //左移一位
Su8Cnt++; //计数器累加1
if(Su8Cnt>=8) //移位大于等于8次后，重新赋初值
{
Su8Cnt=0;
Su8Data=0x01; //重新赋初值，继续下一次循环移动
}
}
}
分析总结：这是第2种境界的跑马灯，这种思路虽然实现了跑马灯的效果，也用到了多任务并行处理的基本元素“软件定时器”，但是因为还停留在“移位”语句的阶段，此时的程序并没有超越跑马灯本身，跑马灯还是跑马灯，处于“看山还是山”的境界。
【89.4 状态切换非阻塞。】
状态切换非阻塞，“状态切换”用的是switch语句中根据特定条件进行步骤切换，“非阻塞”用的是定时中断衍生出来的软件定时器。代码如下：
#include "REG52.H"
void T0_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void LedTask(void);
#define BLINK_TIME_1 1000
sbit P0_0=P0^0;
sbit P0_1=P0^1;
sbit P0_2=P0^2;
sbit P0_3=P0^3;
sbit P0_4=P0^4;
sbit P0_5=P0^5;
sbit P0_6=P0^6;
sbit P0_7=P0^7;
volatile unsigned char vGu8TimeFlag_1=0;
volatile unsigned int vGu16TimeCnt_1=0;
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
LedTask();
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
if(1==vGu8TimeFlag_1&&vGu16TimeCnt_1>0) //软件定时器
{
vGu16TimeCnt_1--;
}
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
}
//跑马灯的任务程序
void LedTask(void)
{
static unsigned char Su8Step=0; //加static修饰的局部变量，每次进来都会保留上一次值。
switch(Su8Step)
{
case 0:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=1; //第0个灯熄灭
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=1; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 1:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=1; //第1个灯熄灭
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=2; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 2:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=1; //第2个灯熄灭
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=3; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 3:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=1; //第3个灯熄灭
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=4; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 4:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=1; //第4个灯熄灭
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=5; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 5:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=1; //第5个灯熄灭
P0_6=0;
P0_7=0;
Su8Step=6; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 6:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=1; //第6个灯熄灭
P0_7=0;
Su8Step=7; //切换到下一个步骤，精髓语句！
}
break;
case 7:
if(0==vGu16TimeCnt_1) //时间到
{
vGu8TimeFlag_1=0;
vGu16TimeCnt_1=BLINK_TIME_1; //重装定时的时间
vGu8TimeFlag_1=1;
P0_0=0;
P0_1=0;
P0_2=0;
P0_3=0;
P0_4=0;
P0_5=0;
P0_6=0;
P0_7=1; //第7个灯熄灭
Su8Step=0; //返回到第0个步骤重新开始往下走，精髓语句！
}
break;
}
}
分析总结：这是第3种境界的跑马灯，很多初学者咋看此程序，表示不理解，人家一条赋值语句就解决8个LED一次性显示的问题，你非要拆分成8条按位赋值的语句，人家只用一个判断就实现了LED灯移动显示的功能，你非要整出8个步骤的切换，况且，整个程序的代码量明显增加了很多，这个程序好在哪？其实，我这么做是用心良苦呀。这个程序的代码量虽然增多了，但是仔细一看，并没有影响运行的效率。之所以把8个LED灯拆分成一个一个的LED灯单独赋值显示，是因为，在我眼里，这个8个LED灯代表的不仅仅是LED灯，而是8个输出信号！这8个输出信号未来驱动的可能是不同的继电器，气缸，电机，大**，导弹，以及它们的各种千变万化的组合逻辑，拆分之后程序框架就有了无限可能的扩展性。之所以整出8个步骤的切换，也是同样的道理，为了增加程序框架无限可能的扩展性。这个程序虽然表面看起来繁琐，但是仔细一看它是“多而不乱”，非常富有“队形感”。因此可以这么说，这个看似繁琐的跑马灯程序，其实背后蕴藏了编程界的大智慧，它已经突破了“看山还是山”的境界。
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