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本期讲解边沿信号的应用。很多从事PLC编程的朋友都知道，不管是什么品牌的PLC，都有上升沿和下降沿指令。

❤那么什么情况下我们才会使用或必须使用边沿信号呢？边沿信号我们又如何获取呢？

如图1，任何一个开关信号（或数字信号）都可以分解成4个状态：①高电平 ②低电平 ③上升沿 ④下降沿。

图1：开关信号

❤在PLC编程里，上升沿指令和下降沿指令可以直接调用；那么对于单片机的C语言编程，又如何实现边沿信号的判断呢？因为早期做过PLC编程的缘故，受PLC编程思路的影响，对C语言编程急需简单而高效的边沿函数，于是痛定思痛，编写了以下上升沿函数和下降沿函数，使用方便、简单暴力。

/*************************************************
 上升沿函数
*************************************************/
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]);
}

❤上升沿函数的逻辑原理是：

第一次进入函数：

①Old_Value从0→1；（此时New_Value[m]初始值为0）

②_PLS[m] = Old_Value & (Old_Value ^ New_Value[m])的运算结果为1（括号里异或运算为1）；

③New_Value[m])= Old_Value被赋值为1；

④返回_PLS[m]值为1。

第二次及以后进入函数：

①New_Value[m]保持为1（因为被定义了static类型，第二次调用不会被清0）；

②_PLS[m] = Old_Value & (Old_Value ^ New_Value[m])的运算结果为0（括号里异或运算为0）；

③New_Value[m])= Old_Value仍然被赋值为1；

④返回_PLS[m]值为0。

⑤Old_Value从1→0，运算结果为0，返回值也为0；

❤所以上升沿函数只在变量0→1变化时返回值为1。

另外形参m的取值范围是0~99，是为了区分不同Old_Value的实参，如果不同的实参用相同的m值（比如0），则该函数返回值会发生混乱；具体应用下面会附上实例。

/************************************************
 下降沿函数
************************************************/
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]);
}

下降沿函数的原理与上升沿函数完全一样，只需把Old_Value值取反即可。

❤应用实例讲解：

①以下为按键短按长按计数为例（单片机使用的是STM32F103系列的）。

if(Flag_1ms) 		 //在1ms扫描周期内
{
 Flag_1ms = 0;
 
 if(SW1_IN == 0) //SW1按键长按，参数码Cnt_Code以50ms间隔递增
 {
 if(Negedge(SW1_IN,0) == 1) Cnt_Code++; //SW1按键短按，Cnt_Code只加1
 i++; //以下为SW2按键长按计数间隔50ms
 if(i == 50) //取经验值50
 {
 i = 0;
 Cnt_Code++;
 if(Cnt_Code == 101) Cnt_Code = 0; //Cnt_Code值范围1--100
 }
 }
if(SW2_IN == 0) //SW2按键长按，参数码Cnt_Code以50ms间隔递减
 {
 if(Negedge(SW2_IN,1) == 1) Cnt_Code--; //SW1按键短按，Cnt_Code只减1
 i++; //以下为SW2按键长按计数间隔50ms
 if(i == 50) //取经验值50
 {
 i = 0;
 Cnt_Code--;
 if(Cnt_Code == 0) Cnt_Code = 100;
 }
 }
}

是不是发现了一个bug，本人没有做按键的消抖处理，别急，用边沿函数处理开关信号完全不需要消抖处理，是不是很简单省事！

if(Negedge(SW1_IN,0) == 1) Cnt_Code++;

上面代码表示SW1按键按下时，函数Negedge(SW1_IN,0)返回值为1，if条件语句判断为真，在1ms周期内Cnt_Code加1；

if(Negedge(SW2_IN,1) == 1) Cnt_Code--; 

逻辑同上，但注意括号(SW2_IN,1)内不是0，而是1，是为了避免与前一个下降沿函数在调用时有冲突。

②电池过压保护程序

if(Posedge(Battery_Voltage > 14 ,0) == 1)//电池电压大于14V
{
	Flag_OVP = 1;					 	//过压标志置位
}
if(Posedge(Battery_Voltage < 14 ,1) == 1)//电池电压小于14V
{
	Flag_OVP = 0;					 	//过压标志复位
}

上面代码的上升沿函数Posedge(Battery_Voltage > 14 ,0) 中判断语句的假值→真值也可以作为上升沿来使用，是不是很妙。

以上的两种用法只是上升沿函数和下降沿函数最为普遍的用法，运用熟练后，可以自由发挥，另外，以上变量的数据类型我都定义为u8（unsigned char），因为我的STM32的标准库里没有布尔类型（bool）的定义，我也一直没使用过布尔类型。变量定义如下：

u8 i; //按钮长按间隔计数
u8 Cnt_Code;//参数码
u8 Flag_OVP;//过压标志
u8 Flag_1ms;//1ms标志

❤要点：

①上升沿函数和下降沿函数的返回值都为1，且在当前扫描周期内有效，下一个周期就变为0了，所以可以理解为其输出了一个脉冲；

②按键消抖的常用方法是延时判断，其实用边沿函数处理开关信号完全不用消抖，直接调用即可；如果主函数有实时性要求较高的扫描程序存在，延时函数的弊病就出来了，ta会严重影响扫描周期。

③用于只需要执行一次的指令（非保持），如加一减一、移位、交换、存储，以及一个变量受制于多个条件等，如果不用上升沿或者下降沿，那么代码在每个周期都会被执行一次，于是就不能达到理想效果；