后續(xù)準(zhǔn)備穿插一些有關(guān)單片機(jī)應(yīng)用C語言編程技巧的文章，那么本期講解邊沿信號的應(yīng)用。很多從事PLC編程的朋友都知道，不管是什么品牌的PLC，都有上升沿和下降沿指令。
?那么什么情況下我們才會使用或必須使用邊沿信號呢？邊沿信號我們又如何獲取呢？
如圖1，任何一個開關(guān)信號（或數(shù)字信號）都可以分解成4個狀態(tài)：①高電平 ②低電平 ③上升沿 ④下降沿。
圖1：開關(guān)信號
?在PLC編程里，上升沿指令和下降沿指令可以直接調(diào)用；那么對于單片機(jī)的C語言編程，又如何實現(xiàn)邊沿信號的判斷呢？因為早期做過PLC編程的緣故，受PLC編程思路的影響，對C語言編程急需簡單而高效的邊沿函數(shù)，于是痛定思痛，編寫了以下上升沿函數(shù)和下降沿函數(shù)，使用方便、簡單暴力。
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上升沿函數(shù)
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u8 Posedge(u8 Old_Value,u8 m)
{
static u8 New_Value[100];
u8 _PLS[100];
_PLS[m] = Old_Value & (Old_Value ^ New_Value[m]);
New_Value[m] = Old_Value;
return(_PLS[m]);
}?上升沿函數(shù)的邏輯原理是：
第一次進(jìn)入函數(shù)：
①Old_Value從0→1；（此時New_Value[m]初始值為0）
②_PLS[m] = Old_Value & (Old_Value ^ New_Value[m])的運算結(jié)果為1（括號里異或運算為1）；
③New_Value[m])= Old_Value被賦值為1；
④返回_PLS[m]值為1。
第二次及以后進(jìn)入函數(shù)：
①New_Value[m]保持為1（因為被定義了static類型，第二次調(diào)用不會被清0）；
②_PLS[m] = Old_Value & (Old_Value ^ New_Value[m])的運算結(jié)果為0（括號里異或運算為0）；
③New_Value[m])= Old_Value仍然被賦值為1；
④返回_PLS[m]值為0。
⑤Old_Value從1→0，運算結(jié)果為0，返回值也為0；
?所以上升沿函數(shù)只在變量0→1變化時返回值為1。
另外形參m的取值范圍是0~99，是為了區(qū)分不同Old_Value的實參，如果不同的實參用相同的m值（比如0），則該函數(shù)返回值會發(fā)生混亂；具體應(yīng)用下面會附上實例。
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下降沿函數(shù)
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u8 Negedge(u8 Old_Value,u8 m)
{
static u8 New_Value[100];
u8 _PLF[100];
_PLF[m] = ~Old_Value & (~Old_Value ^ New_Value[m]);
New_Value[m] = ~Old_Value;
return(_PLF[m]);
}下降沿函數(shù)的原理與上升沿函數(shù)完全一樣，只需把Old_Value值取反即可。
?應(yīng)用實例講解：
①以下為按鍵短按長按計數(shù)為例（單片機(jī)使用的是STM32F103系列的）。
if(Flag_1ms) //在1ms掃描周期內(nèi)
{
Flag_1ms = 0;
if(SW1_IN == 0) //SW1按鍵長按，參數(shù)碼Cnt_Code以50ms間隔遞增
{
if(Negedge(SW1_IN,0) == 1) Cnt_Code++; //SW1按鍵短按，Cnt_Code只加1
i++; //以下為SW2按鍵長按計數(shù)間隔50ms
if(i == 50) //取經(jīng)驗值50
{
i = 0;
Cnt_Code++;
if(Cnt_Code == 101) Cnt_Code = 0; //Cnt_Code值范圍1--100
}
}
if(SW2_IN == 0) //SW2按鍵長按，參數(shù)碼Cnt_Code以50ms間隔遞減
{
if(Negedge(SW2_IN,1) == 1) Cnt_Code--; //SW1按鍵短按，Cnt_Code只減1
i++; //以下為SW2按鍵長按計數(shù)間隔50ms
if(i == 50) //取經(jīng)驗值50
{
i = 0;
Cnt_Code--;
if(Cnt_Code == 0) Cnt_Code = 100;
}
}
}是不是發(fā)現(xiàn)了一個bug，本人沒有做按鍵的消抖處理，別急，用邊沿函數(shù)處理開關(guān)信號完全不需要消抖處理，是不是很簡單省事！
if(Negedge(SW1_IN,0) == 1) Cnt_Code++;
上面代碼表示SW1按鍵按下時，函數(shù)Negedge(SW1_IN,0)返回值為1，if條件語句判斷為真，在1ms周期內(nèi)Cnt_Code加1；
if(Negedge(SW2_IN,1) == 1) Cnt_Code--;
邏輯同上，但注意括號(SW2_IN,1)內(nèi)不是0，而是1，是為了避免與前一個下降沿函數(shù)在調(diào)用時有沖突。
②電池過壓保護(hù)程序
if(Posedge(Battery_Voltage > 14 ,0) == 1)//電池電壓大于14V
{
Flag_OVP = 1; //過壓標(biāo)志置位
}
if(Posedge(Battery_Voltage < 14 ,1) == 1)//電池電壓小于14V
{
Flag_OVP = 0; //過壓標(biāo)志復(fù)位
}上面代碼的上升沿函數(shù)Posedge(Battery_Voltage > 14 ,0) 中判斷語句的假值→真值也可以作為上升沿來使用，是不是很妙。
以上的兩種用法只是上升沿函數(shù)和下降沿函數(shù)最為普遍的用法，運用熟練后，可以自由發(fā)揮，另外，以上變量的數(shù)據(jù)類型我都定義為u8（unsigned char），因為我的STM32的標(biāo)準(zhǔn)庫里沒有布爾類型（bool）的定義，我也一直沒使用過布爾類型。變量定義如下：
u8 i; //按鈕長按間隔計數(shù) u8 Cnt_Code;//參數(shù)碼 u8 Flag_OVP;//過壓標(biāo)志 u8 Flag_1ms;//1ms標(biāo)志
?要點：
①上升沿函數(shù)和下降沿函數(shù)的返回值都為1，且在當(dāng)前掃描周期內(nèi)有效，下一個周期就變?yōu)?了，所以可以理解為其輸出了一個脈沖；
②按鍵消抖的常用方法是延時判斷，其實用邊沿函數(shù)處理開關(guān)信號完全不用消抖，直接調(diào)用即可；如果主函數(shù)有實時性要求較高的掃描程序存在，延時函數(shù)的弊病就出來了，ta會嚴(yán)重影響掃描周期。
③用于只需要執(zhí)行一次的指令（非保持），如加一減一、移位、交換、存儲，以及一個變量受制于多個條件等，如果不用上升沿或者下降沿，那么代碼在每個周期都會被執(zhí)行一次，于是就不能達(dá)到理想效果；
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