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模塊化編程設(shè)計題
一、簡述模塊化編程的必要性(模塊化的優(yōu)點)
參考答案：
大多數(shù)的編程學(xué)習(xí)者一開始接觸和學(xué)習(xí)到的程序很小，代碼量很少，甚至只有幾十行。對于這樣短小的程序進行模塊化設(shè)計不是完全必要的。很多情況下程序模塊化設(shè)計需要“浪費”很多時間，例如增加了代碼的數(shù)量，增加了構(gòu)思的時間。把所有的程序代碼都寫在一個main()函數(shù)中程序完全可以運行。
但是隨著學(xué)習(xí)的深入，代碼量的增加，將所有的代碼都放在同一個.C文件中的做法越發(fā)使得程序結(jié)構(gòu)混亂，雖然可以運行，但是可讀性、可移植性變差。即使是自己寫的程序，時間長以后對程序的閱讀和修改也要花一些時間。模塊化編程使得程序的組織結(jié)構(gòu)更加富有層次感，立體感和降低程序的耦合度。
在大規(guī)模程序開發(fā)中，一個程序由很多個模塊組成，很可能，這些模塊的編寫任務(wù)被分配到不同的人。幾乎所有商用程序都必須使用模塊化程序設(shè)計理念。在程序的設(shè)計過程中各個開發(fā)者分工合作，分別完成某一模塊特定的功能，減少開發(fā)時間等。
二、模塊化編程設(shè)計步驟
(1)、創(chuàng)建頭文件
在模塊化編程中，往往會有多個C文件，而且每個C文件的作用不盡相同。在我們的C文件中，由于需要對外提供接口，因此還必須有一些函數(shù)或者是變量提供給外部其它文件進行調(diào)用。對于每一個模塊都有相應(yīng)的.c文件和.h文件，為了閱讀調(diào)試方便，原則上.c文件和.h文件同名，如delay.c和delay.h。
(2)防重復(fù)包含
例如delay.h文件
#ifndef__DELAY_H__
#define__DELAY_H__
void delay（uint t）；
#endif
假如有兩個不同源文件需要調(diào)用delay（uint t）這個函數(shù)，他們分別都通過#include “delay.h”把這個頭文件包含了進去。在第一個源文件進行編譯時候，由于沒有定義過delay.h_ 因此#ifndef__DELAY_H__條件成立，于是定義_DELAY_H_ 并將下面的聲明包含進去。在第二個文件編譯時候，由于第一個文件包含時候，已經(jīng)將_DELAY_H_定義過了。因此#ifndef__DELAY_H__不成立，整個頭文件內(nèi)容就沒有被包含。假設(shè)沒有這樣的條件編譯語句，那么兩個文件都包含了delay（uint t）； 就會引起重復(fù)包含的錯誤。所以在.h文件中，為了防止出現(xiàn)錯誤都進行防重復(fù)包含。
（3）代碼封裝
將需要模塊化的進行代碼封裝
頭文件的作用可以稱其為一份接口描述文件。其文件內(nèi)部不應(yīng)該包含任何實質(zhì)性的函數(shù)代碼。我們可以把這個頭文件理解成為一份說明書，說明的內(nèi)容就是我們的模塊對外提供的接口函數(shù)或者是接口變量。同時該文件也包含了一些很重要的宏定義以及一些結(jié)構(gòu)體的信息，離開了這些信息，很可能就無法正常使用接口函數(shù)或者是接口變量。但是總的原則是：不該讓外界知道的信息就不應(yīng)該出現(xiàn)在頭文件里（不需要外部調(diào)用的函數(shù)不在頭文件中申明），而外界調(diào)用模塊內(nèi)接口函數(shù)或者是接口變量所必須的信息就一定要出現(xiàn)在頭文件里（需要被外部調(diào)用的函數(shù)一定要在頭文件中申明），否則，外界就無法正確的調(diào)用我們提供的接口功能。
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（4）使用源文件（將文件加到工程之中）
將.c文件添加到工程之中，同時在需要調(diào)用.h文件中的宏或函數(shù)的.c文件中將.h文件包含進去（.h文件中的宏和函數(shù)可以在.c文件中自由調(diào)用）。
三、程序?qū)嵗?br />
以簡單的52單片機LCD例程為例，將下面的程序模塊化。將延時函數(shù)獨立成一個模塊，為了使程序簡化，將所有的和LCD相關(guān)的函數(shù)（包括LCD初始化函數(shù)、寫命令函數(shù)、寫數(shù)據(jù)函數(shù)、顯示函數(shù)等）獨立成一個模塊。
#include <reg52.h>
#include <string.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit rs = P2^5;
sbit rw = P2^6;
sbit e = P2^7;
uint i;
/*********************************************/
void delay1ms(uint z)
{ //延遲子程序0.5MS
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/*********************************************/
void write_com(uchar com)
{
rs=0;
rw=0;
e=0;
P0=com; delay1ms(1);
e=1; delay1ms(1);
e=0; delay1ms(1);
}
void write_date(uchar date)
{
rs=1;
rw=0;
e=0;
P0=date; delay1ms(1);
e=1; delay1ms(1);
e=0; delay1ms(1);
}
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void init()
{
delay1ms(1);
write_com(0x30); delay1ms(1);
write_com(0x30); delay1ms(1); //2次顯示模式設(shè)置
write_com(0x0c); delay1ms(1); //開顯示及光標(biāo)設(shè)置
write_com(0x01); delay1ms(1); //顯示清屏
write_com(0x06); delay1ms(1); //顯示光標(biāo)移動設(shè)置
}
void LcdAddress( uchar x, uchar y ) //地址轉(zhuǎn)換
{
uchar address ;
switch( x )
{
case 0 : address = 0x80 + y ;break ;
case 1 : address = 0x90 + y ;break ;
case 2 : address = 0x88 + y ;break ;
case 3 : address = 0x98 + y ;break ;
default : break ;
}
write_com( address ) ;
}
void LcdString( uchar x, uchar y, uchar *pData ) //送數(shù)據(jù)
{
LcdAddress( x, y ) ;
while( *pData != '\0' )
{
write_date( *pData++ ) ;
}
}
void main()
{ init();
while(1)
{
LcdString(0,0,"12一切:;abc");
}
}
模塊化如下：
*******************************************************************************
delay.c文件
******************************************************************************* #include "delay.h"
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void delay1ms(uint z)
{ //延遲子程序0.5MS
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
*******************************************************************************
delay.h文件
******************************************************************************* #ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
（這里可以將平時用到的所有宏定義等也進行模塊化，以后程序中要用到時只要包含一個頭文件即可）
void delay1ms(uint z);
#endif
*******************************************************************************
lcd.c文件
*******************************************************************************
#include<reg52.h>
#include "lcd.h"
#include "delay.h"
sbit rs = P2^5;
sbit rw = P2^6;
sbit e = P2^7;
uint i;
void write_com(uchar com)
{
rs=0;
rw=0;
e=0;
P0=com; delay1ms(1);
e=1; delay1ms(1);
e=0; delay1ms(1);
}
void write_date(uchar date)
{
rs=1;
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rw=0;
e=0;
P0=date; delay1ms(1);
e=1; delay1ms(1);
e=0; delay1ms(1);
}
void init()
{
delay1ms(1);
write_com(0x30); delay1ms(1);
write_com(0x30); delay1ms(1); //2次顯示模式設(shè)置
write_com(0x0c); delay1ms(1); //開顯示及光標(biāo)設(shè)置
write_com(0x01); de
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