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AVR 学习笔记十三、模块化程序设计 基于 LT_Mini_M16 13.1 程序模块化设计 13.1.1、实例功能 经过一段时间学习，我们应该已经对 AVR 单片机的功能特点有了初步的了解。现在是 时候进行一些总结了。 首先我们来回顾一下我们所编写的那些程序。我们发现随着学习的深入，我们编写的 程序是越来越复杂了，程序的长度是疯狂地增加。 现在我们看看 DS18B20 学习实验的第三个程序，这个程序里面有很多函数，这些函数 的声明和定义在整个程序里面占了很大的比例。我们在编写和使用这些函数的时候，需要不 停的翻找相关的程序部分。显得很麻烦。而且整个程序显得有些乱。那么能不能把程序精简 一下，能不能把具有相关功能的函数放在一起，能不能向我们使用头文件的时候，直接使用 一个包含命令就把一些相关功能包含到程序里，而我们在程序里只要调用我们用到的函数就 能够实现我们想要达到的目的呢？ 答案是肯定的！今天我们就学习一下模块化程序设计。 本实例有两个功能模块： ● 了解模块化程序设计的思路和方法。 ● 编写程序，LCD1602液晶的模块化程序设计步骤。 通过本实例的学习，掌握以下知识点： ● 初步掌握模块化程序设计的方法。 13.1.2 模块化程序设计的简单介绍 1、模块化程序设计简介 用模块化方法进行程序设计的技术在 20 世纪 50 年代就出现雏形。在进行程序设计时把一个大 的程序按照功能划分为若干小的程序，每个小的程序完成一个确定的功能，在这些小的程序之间建立 必要的联系，互相协作完成整个程序要完成的功能。我们称这些小的程序为程序的模块。 通常规定模块只有一个入口和出口，使用模块的约束条件是入口参数和出口参数。 用模块化的方法设计程序，其过程犹如搭积木的过程，选择不同的积木块或采用积木块不同的组 合就可以搭出不同的造型来。同样，选择不同的程序块或程序模块的不同组合就可以完成不同的系统 架构和功能来。 将一个大的程序划分为若干不同的相对独立的小程序模块，正是体现了抽象的原则，这种方法已 经被人们接受。把程序设计中的抽象结果转化成模块，不仅可以保证设计的逻辑正确性，而且更适合 项目的集体开发。各个模块分别由不同的程序员编制，只要明确模块之间的接口关系，模块内部细节 的具体实现可以由程序员自己随意设计，而模块之间不受影响。 具体到程序来说，模块通常是指可以用一个名字调用的一个程序段。对于不同的程序设计语言， 模块的实现和名称也不相同，在 BASIC ，FORTRAN 语言中的模块称作子程序；PASCAL 语言中的模 块称为过程；C 语言中的模块叫函数 2、模块化程序设计思路 模块化程序设计的思路是这样的：将一个大的程序按功能分割成一些小模块；即：把 具有相同功能的函数放在一个文件中，然后再主程序里面把这个文件作为像编译器里面的那 些函数文件一样用#include 指令把这个文件包含到主程序文件中，那么在主程序中就可以直 接调用这个文件中定义好的函数来实现特定的功能，而在主程序中不用声明和定义这些函 数。这样就使主程序显得更加精炼，可读性也会增强。同时，我们把具有相同功能的函数放 在同一个文件中，这样有一个很大的优点是便于移植，我们可以将这个模块化的函数文件很 轻松的移植到别的程序中。如果电路的管脚排列情况一样的话，我们甚至可以不用进行任何 更改就能移植到别的程序中。移植的时候只需要一条简单的#include 指令就可以了。 综合上述，模块化程序设计的优点是： ●各模块相对独立,功能单一,结构清晰,接口简单. ●控制了程序设计的复杂性. ●缩短了开发周期. ●避免程序开发的重复劳动. ●易于维护和功能扩充. 3 、模块化程序设计的实现 模块化程序的实现是： 将具有相同功能的函数编译成一个此语言文件，然后再主程序中包含该文件，这样在主 程序中就可以调用这个文件中的函数了。 一般的做法是：将不同模块（如 LCD1602,DS1302 等）都封装成一个文件，然后再主程 序中包含这些文件。 通常我们将一个模块的端口定义，初始化设置以及函数声明放在一个扩展名为“.h”的 头文件中，而将具体的函数定义（函数体）放在一个扩展名为“.c”的c 语言文件中。在编 写主程序的时候，用预编译指令“#include