单片机学习笔记————为指针加上紧箍咒const，避免意外修改了只做输入接口的数据

proteus虚拟串口的实现：https://mp.csdn.net/console/editor/html/107251649

一、使用proteus绘制简单的电路图，用于后续仿真

二、编写程序

/********************************************************************************************************************
----    @Project:   Pointer
----    @File:  main.c
----    @Edit:  ZHQ
----    @Version:   V1.0
----    @CreationTime:  20200809
----    @ModifiedTime:  20200809
----    @Description:
----    波特率是：9600 。
----    通讯协议：EB 00 55  XX YY
----    把5个随机数据按从大到小排序，用冒泡法来排序。
----    通过电脑串口调试助手，往单片机发送EB 00 55 08 06 09 05 07  指令，其中EB 00 55是数据头，08 06 09 05 07 是参与排序的5个随机原始数据。单片机收到指令后就会返回13个数据，最前面5个数据是第1种方法的排序结果，中间3个数据EE EE EE是第1种和第2种的分割线，为了方便观察，没实际意义。最后5个数据是第2种方法的排序结果.
----
----    比如电脑发送：EB 00 55 08 06 09 05 07
----    单片机就返回：09 08 07 06 05 EE EE EE 09 08 07 06 05
----    单片机：AT89C52
********************************************************************************************************************/
#include "reg52.h"
/*——————宏定义——————*/
#define FOSC 11059200L
#define BAUD 9600
#define T1MS (65536-FOSC/12/500)   /*0.5ms timer calculation method in 12Tmode*/#define const_array_size  5  /* 参与排序的数组大小 */#define const_voice_short 19    /*蜂鸣器短叫的持续时间*/
#define const_rc_size 10    /*接收串口中断数据的缓冲区数组大小*/#define const_receive_time 5    /*如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完，这个时间根据实际情况来调整大小*//*——————变量函数定义及声明——————*/
/*蜂鸣器的驱动IO口*/
sbit BEEP = P2^7;
/*LED*/
sbit LED = P3^5;unsigned int uiSendCnt = 0; /*用来识别串口是否接收完一串数据的计时器*/
unsigned char ucSendLock = 1;   /*串口服务程序的自锁变量，每次接收完一串数据只处理一次*/
unsigned int uiRcregTotal = 0;  /*代表当前缓冲区已经接收了多少个数据*/
unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size];    /*接收串口中断数据的缓冲区数组*/
unsigned int uiRcMoveIndex = 0; /*用来解析数据协议的中间变量*/unsigned int uiVoiceCnt = 0;   /*蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器*/unsigned char ucUsartBuffer[const_array_size]; /* 从串口接收到的需要排序的原始数据 */
unsigned char ucGlobalBuffer_3[const_array_size];   /* 第3种方法，参与具体排序算法的全局变量数组 */
unsigned char ucGlobalBuffer_4[const_array_size];   /* 第4种方法，用来接收输出接口数据的全局变量数组 *//**
* @brief  定时器0初始化函数
* @param  无
* @retval 初始化T0
**/
void Init_T0(void)
{TMOD = 0x01;                    /*set timer0 as mode1 (16-bit)*/TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/
}/**
* @brief  串口初始化函数
* @param  无
* @retval 初始化T0
**/
void Init_USART(void)
{SCON = 0x50;TMOD = 0x21;                    TH1=TL1=-(FOSC/12/32/BAUD);
}/**
* @brief  外围初始化函数
* @param  无
* @retval 初始化外围
* 让数码管显示的内容转移到以下几个变量接口上，方便以后编写更上一层的窗口程序。
* 只要更改以下对应变量的内容，就可以显示你想显示的数字。
**/
void Init_Peripheral(void)
{ET0 = 1;/*允许定时中断*/TR0 = 1;/*启动定时中断*/TR1 = 1;ES = 1;    /*允许串口中断*/EA = 1;/*开总中断*/
}/**
* @brief  初始化函数
* @param  无
* @retval 初始化单片机
**/
void Init(void)
{LED  = 0;Init_T0();Init_USART();
}
/**
* @brief  延时函数
* @param  无
* @retval 无
**/
void Delay_Long(unsigned int uiDelayLong)
{unsigned int i;unsigned int j;for(i=0;i<uiDelayLong;i++){for(j=0;j<500;j++)  /*内嵌循环的空指令数量*/{; /*一个分号相当于执行一条空语句*/}}
}
/**
* @brief  延时函数
* @param  无
* @retval 无
**/
void Delay_Short(unsigned int uiDelayShort)
{unsigned int i;for(i=0;i<uiDelayShort;i++){; /*一个分号相当于执行一条空语句*/}
}/**
* @brief  串口发送函数
* @param  unsigned char ucSendData
* @retval 往上位机发送一个字节的函数
**/
void eusart_send(unsigned char ucSendData)
{ES = 0;    /* 关串口中断 */TI = 0;  /* 清零串口发送完成中断请求标志 */SBUF = ucSendData;  /* 发送一个字节 */Delay_Short(400);   /* 每个字节之间的延时，这里非常关键，也是最容易出错的地方。延时的大小请根据实际项目来调整 */TI = 0;  /* 清零串口发送完成中断请求标志 */ES = 1; /* 允许串口中断 */
}/**
* @brief  第3种方法
* @param  p_ucInputBuffer p_ucOutputBuffer
* @retval
* 第3种方法，为了改进第2种方法的用户体验，用指针为函数多增加一个数组输出接口。
* 这样，函数的数组既有输入接口，又有输出接口，已经堪称完美了。
* 本程序中*p_ucInputBuffer输入接口，*p_ucOutputBuffer是输出接口。
* 凡是做输入接口的指针，都应该加上const标签来标识,它可以让原来双向性的接口变成了单向性接口，它有两个好处：
* 第一个：如果你是用别人已经封装好的函数，你发现接口指针带了const标签，就足以说明
* 这个指针只能做输入接口，你用了它，不用担心输入数据被修改。
* 第二个：如果是你自己写的函数，你在输入接口处的指针加了const标签，它可以预防你在写函数内部代码时
* 不小心修改了输入接口的数据。比如，你试着在以下函数最后的地方加一条更改输入接口数据的指令，
* 当你点击编译时，会编译不过，出现错误提示：error C183: unmodifiable lvalue。
**/
void big_to_small_sort_3(const unsigned char *p_ucInputBuffer, unsigned char *p_ucOutputBuffer)
{unsigned char i;unsigned char k;unsigned char ucTemp;  /* 在两两交换数据的过程中，用于临时存放交换的某个变量 */unsigned char ucBuffer_3[const_array_size]; /* 第3种方法，参与具体排序算法的局部变量数组 */for(i = 0; i < const_array_size; i ++)   /* 参与排序算法之前，先把输入接口的数据全部搬移到局部变量数组中。 */{ucBuffer_3[i] = p_ucInputBuffer[i];}/* 冒泡法 */for(i = 0; i < (const_array_size - 1); i ++)   /* 冒泡的次数是(const_array_size-1)次 */{for(k = 0; k < (const_array_size - 1 - i); k ++){if(ucBuffer_3[const_array_size - 1 - k] > ucBuffer_3[const_array_size - 1 - 1 - k]){ucTemp = ucBuffer_3[const_array_size - 1 - 1 - k];ucBuffer_3[const_array_size - 1 - 1 - k] = ucBuffer_3[const_array_size  - 1 - k];ucBuffer_3[const_array_size  - 1 - k] = ucTemp;}}}for(i = 0; i < const_array_size; i ++) /* 参与排序算法之后，把运算结果的数据全部搬移到输出接口中，方便外面程序调用 */{p_ucOutputBuffer[i] = ucBuffer_3[i];}// /*
// * 以下这条是企图修改输入接口数据的指令，如果不屏蔽，编译的时候就会出错提醒：error C183: unmodifiable lvalue?
// */
//     p_ucInputBuffer[0] = 0; /* 修改输入接口数据的指令 */
}/**
* @brief  第4种方法
* @param  p_ucInputAndOutputBuffer
* @retval
* 第4种方法.指针在函数的接口中，天生就是既可以做输入，也可以是做输出，它是双向性的，类似全局变量的特点。
* 我们可以根据实际项目的情况，在必要的时候可以直接把输入接口和输出接口合并在一起，
* 这种方法的缺点是没有把输入和输出分开，没有那么直观。但是优点也是很明显的，就是比较
* 省程序ROM容量和数据RAM容量，而且运行效率也比较快。现在介绍给大家。
* 本程序的*p_ucInputAndOutputBuffer是输入输出接口。
**/
void big_to_small_sort_4(unsigned char *p_ucInputAndOutputBuffer)
{unsigned char i;unsigned char k;unsigned char ucTemp;  /* 在两两交换数据的过程中，用于临时存放交换的某个变量 *//* 冒泡法 */for(i = 0; i < (const_array_size - 1); i ++)  /* 冒泡的次数是(const_array_size-1)次 */{for(k = 0; k < (const_array_size - 1 - i); k ++){if(p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size - 1 - k] > p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size - 1 - 1 - k]){ucTemp = p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size - 1 - 1 - k];p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size - 1 - 1 - k] = p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size  - 1 - k];p_ucInputAndOutputBuffer[const_array_size  - 1 - k] = ucTemp;}}}
}/**
* @brief  串口服务程序
* @param  无
* @retval
* 以下函数说明了，在空函数里，可以插入很多个return语句。
* 用return语句非常便于后续程序的升级修改。
**/
void usart_service(void)
{unsigned char i = 0;// /*如果超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来*/// if(uiSendCnt >= const_receive_time && ucSendLock == 1)// {// 原来的语句，现在被两个return语句替代了if(uiSendCnt < const_receive_time) /* 延时还没超过规定时间，直接退出本程序，不执行return后的任何语句。 */{return; /* 强行退出本子程序，不执行以下任何语句 */}if(ucSendLock == 0) /* 不是最新一次接收到串口数据，直接退出本程序，不执行return后的任何语句。 */{return;  /* 强行退出本子程序，不执行以下任何语句 */}
/** 以上两条return语句就相当于原来的一条if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1)语句。* 用了return语句后，就明显减少了一个if嵌套。*/ucSendLock = 0;  /*处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据*//*下面的代码进入数据协议解析和数据处理的阶段*/uiRcMoveIndex = 0;    /*由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动*/// /*// * 判断数据头，进入循环解析数据协议必须满足两个条件:// * 第一：最大接收缓冲数据必须大于一串数据的长度（这里是5。包括2个有效数据，3个数据头）// * 第二：游标uiRcMoveIndex必须小于等于最大接收缓冲数据减去一串数据的长度（这里是5。包括2个有效数据，3个数据头）// */// while(uiRcregTotal >= 5 && uiRcMoveIndex <= (uiRcregTotal - 5)) // {// 原来的语句，现在被两个return语句替代了while(1)    /* 死循环可以被以下return或者break语句中断，return本身已经包含了break语句功能。 */{if(uiRcregTotal < 5)  /* 串口接收到的数据太少 */{uiRcregTotal = 0;  /*清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据*/return; /* 强行退出while(1)循环嵌套，直接退出本程序，不执行以下任何语句 */}if(uiRcMoveIndex > (uiRcregTotal - 5))    /* 数组缓冲区的数据已经处理完 */{uiRcregTotal = 0;   /*清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据*/return; /* 强行退出while(1)循环嵌套，直接退出本程序，不执行以下任何语句 */}
/* * 以上两条return语句就相当于原来的一条while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))语句。* 以上两个return语句的用法，同时说明了return本身已经包含了break语句功能,不管当前处于几层的内部循环嵌套，* 都可以强行退出循环，并且直接退出本程序。*/if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 0] == 0xeb && ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 1] == 0x00 && ucRcregBuf[uiRcMoveIndex + 2] == 0x55){for(i = 0; i < const_array_size; i ++)  /* 从串口接收到的需要被排序的原始数据 */{ucUsartBuffer[i] = ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i];}/* 第3种运算方法，依靠指针为函数增加一个数组的输出接口 *//* 通过指针输出接口，排序运算后的结果直接从这个输出口中导出到ucGlobalBuffer_3数组中 */              big_to_small_sort_3(ucUsartBuffer, ucGlobalBuffer_3);   /* ucUsartBuffer是输入的数组，ucGlobalBuffer_3是接收排序结果的数组 */for(i = 0; i < const_array_size; i ++){eusart_send(ucGlobalBuffer_3[i]);  /* 把用第3种方法排序后的结果返回给上位机观察 */ }/* 为了方便上位机观察，多发送3个字节ee ee ee作为第1种方法与第2种方法的分割线 */eusart_send(0xee);eusart_send(0xee);eusart_send(0xee);/* 第4种运算方法，依靠一个指针作为函数的输入输出接口。 *//* 通过这个指针输入输出接口，ucGlobalBuffer_4数组既是输入数组，也是输出数组，排序运算后的结果直接存放在它本身，类似于全局变量的特点。 */                for(i = 0; i < const_array_size; i ++)   /* 从串口接收到的需要被排序的原始数据 */{ucGlobalBuffer_4[i] = ucUsartBuffer[i];}big_to_small_sort_4(ucGlobalBuffer_4);   /* ucUsartBuffer是输入的数组，ucGlobalBuffer_3是接收排序结果的数组 */for(i = 0; i < const_array_size; i ++){eusart_send(ucGlobalBuffer_4[i]); /* 把用第3种方法排序后的结果返回给上位机观察 */ }           break;  /*退出while(1)循环*/}uiRcMoveIndex ++;  /*因为是判断数据头，游标向着数组最尾端的方向移动*/      }// }uiRcregTotal = 0;  /*清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据*/// }
}
/**
* @brief  定时器0中断函数
* @param  无
* @retval 无
**/
void ISR_T0(void)   interrupt 1
{TF0 = 0;  /*清除中断标志*/TR0 = 0; /*关中断*/if(uiSendCnt < const_receive_time)  /*如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完*/{uiSendCnt ++;    /*表面上这个数据不断累加，但是在串口中断里，每接收一个字节它都会被清零，除非这个中间没有串口数据过来*/ucSendLock = 1;   /*开自锁标志*/}if(uiVoiceCnt != 0){uiVoiceCnt --;BEEP = 0;}else{;BEEP = 1;}TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/TR0 = 1; /*开中断*/
}/**
* @brief  串口接收数据中断
* @param  无
* @retval 无
**/
void usart_receive(void)    interrupt 4
{if(RI == 1){RI = 0;++ uiRcregTotal;if(uiRcregTotal > const_rc_size){uiRcregTotal = const_rc_size;}ucRcregBuf[uiRcregTotal - 1] = SBUF;  /*将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里*/uiSendCnt = 0;    /*及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零。*/}else{TI = 0;}
}/*————————————主函数————————————*/
/**
* @brief  主函数
* @param  无
* @retval 实现LED灯闪烁
**/
void main()
{/*单片机初始化*/Init();/*延时，延时时间一般是0.3秒到2秒之间，等待外围芯片和模块上电稳定*/Delay_Long(100);/*单片机外围初始化*/   Init_Peripheral();while(1){usart_service();}
}

三、仿真实现

指针的第二大好处，指针作为数组在函数中的输入接口

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