蓝桥杯笔记

“免责声明” ( •̀ ω •́ )✧

代码未全部验证，也许存在BUG，如发现错误欢迎指正，不愿意指正那就当作没看见也行
所有说明文字仅代表笔者个人想法

修正日志

从2023-02开始的修正日志：

CT107D硬件概况

首先是国信长天CT107D开发板的硬件概况，怎么说呢，一言难尽，268软妹币，血亏

其中虽然板上留有一些外设的拓展口，但实际上是不存在附带模块的，没错，268的板子连LED点阵都不带。￣へ￣

程序

基础设备控制

由于开发板的设计，这块板上点个灯稍微有一丢丢复杂，根据电路结构，8颗LED需要通过74HC138去操作。

P2 = (P2&0x1F)|0xA0;
/*
0x80: 100 --4-->Y4C: LED灯
0xA0: 101 --5-->Y5C: 挂在ULN2003上的外设
0xC0: 110 --6-->Y6C: 数码管位选
0xE0: 111 --7-->Y7C: 数码管段选
*/
P0 = ctrl;
P2 &= 0x1F;

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数码管驱动

位选为Y6C选定的575，段选则为Y7C，即P25-P27组成6和7；

即110和111，那P2就是C0H和E0H；

C0位选，E0段选；

void Display(void)
{static dispcom;/*消隐*/P0 = 0xFF;                                   //芯片选定到P0复制完成的间隙会产生残影，故先赋值P2 = (P2&0x1F)|0xE0;                      // 控制选定的575且不改变P2其他管脚状态P0 = 0xFF;P2 &= 0x1F;                                  // 关闭选定/*位选*/P2 = (P2&0x1F)|0xC0;P0 = 0x01<<dispcom;                            // 循环显示P2 &= 0x1F;/*段选*/P0 = 0xFF;P2 = (P2&0x1F)|0xE0;P0 = DispTab[DispBuf[dispcom]];               // DispTab : 共阳数码管段选码  DispBuf : 显示缓冲区P2 &= 0x1F;dispcom++;if(dispcom==8)dispcom = 0;                 // 防止dispcom超出范围
}

按键

§ 独立按键

J5接至BTN，P3低4位控制4个按键；

unsigned char KeyValue = 0xFF;          //全局变量记录按键值
------------------------------------------------------------
void BTN(void)
{/*变量*/static unsigned char keyvalue;       //临时记录键值static unsigned char keypress;      //记录扫描按下次数static bit keyfree = 1;              //按键按下与否unsigned char temp;                 //为方便判断/*扫描*/P3 |= 0x0F;                           //将P3口低4位设为高temp = P3&0x0F;                        //取P3口低4位，其余为0，赋给temp，便于判断/*消抖*/if(temp!=0x0F)keypress++;           //如果temp不等于0x0F，说明有键按下else keypress = 0;                    //如果在keypress加到5之前temp回归0x0F，就不算作按下了/*识别*/if(keypress==5&&keyfree)         //如果按键按下持续5个扫描，且按键在未按下的状态，就算按键按下了{keypress = 0;                  //归0keypresskeyfree = 0;                   //将按键状态设为按下，即不自由（free）(～￣▽￣)～switch(temp)                  //按键识别{case 0x07:keyvalue = 4;break;case 0x0B:keyvalue = 5;break;case 0x0D:keyvalue = 6;break;case 0x0E:keyvalue = 7;break;}}/*松手检测*/if(temp==0x0F&&keyfree==0)         //若temp回归0x0F，且按键状态为按下，说明松手了，返回键值{keyfree = 1;                    //松手后将keyfree改为1，它免费了(～￣▽￣)～KeyValue = keyvalue;}else Keyvalue = 0xFF;             //其他情况返回0xFF
}

§ 矩阵按键

J5接至KBD，P3（不存在P36、P37）和P42、P44共同控制按键；

unsigned char KeyValue = 0xFF;          //全局变量记录按键值
------------------------------------------------------------
void KBD(void)
{/*变量*/unsigned char S1=0x00,S2=0x00;     //按键键值的行，列数据static unsigned char keyvalue;       //临时记录键值static unsigned char keypress;      //记录扫描按下次数static bit keyfree = 1;              //按键按下与否unsigned char temp = 0xFF;         //临时存放扫描数据/*扫描*/P3 = 0x0F;                         //将P3口低4位设为高P42 = 0;P44 = 0;                  //P3高2位和P42P44组成高4位设为低temp = (P3&0x0F);/*消抖*/if(temp!=0x0F)keypress++;              //如果P3低4位不等于0x0F，说明疑似有键按下//此处容易出现P3&0x0F!=0x0F这类错误else keypress = 0;                   //如果在keypress加到5之前P3低4位回归0x0F，就不算作按下了/*识别*/if(keypress==5&&keyfree)            //如果按键按下持续5个扫描，且按键在未按下的状态，就算按键按下了{keypress = 0;                  //归0keypresskeyfree = 0;                   //将按键状态设为按下，即不自由（free）(～￣▽￣)～S1 = temp;                   //记录按键行值P3 = 0xF0;P42 = 1;P44 = 1;               //反转扫描，确定列if(!P42)       S2 = 0xB0;     //如果是P42=0；说明按下的键就在这列else if(!P44)  S2 = 0x70;     //同上/*这一句一定要用else if 否则S8-S11失效如果不用else if，!P42确实为1，但是!P44为0会导致else的执行覆盖S2*/else          S2 = temp;     //否则数据在P3中，记录列switch(S1|S2)                  //按键识别{/*S4~S7*/case 0x77:keyvalue = 4;break;case 0x7B:keyvalue = 5;break;case 0x7D:keyvalue = 6;break;case 0x7E:keyvalue = 7;break;/*S8~S11*/case 0xB7:keyvalue = 8;break;case 0xBB:keyvalue = 9;break;case 0xBD:keyvalue = 10;break;case 0xBE:keyvalue = 11;break;/*S12~S15*/case 0xD7:keyvalue = 12;break;case 0xDB:keyvalue = 13;break;case 0xDD:keyvalue = 14;break;case 0xDE:keyvalue = 15;break;/*S15~S19*/case 0xE7:keyvalue = 16;break;case 0xEB:keyvalue = 17;break;case 0xED:keyvalue = 18;break;case 0xEE:keyvalue = 19;break;}}/*松手检测*/if(temp==0x0F&&keyfree==0)          //若P3回归0x0F，且按键状态为按下，说明松手了，返回键值{keyfree = 1;KeyValue = keyvalue;}else Keyvalue = 0xFF;              //其他情况返回0xFF
}

IIC

§ AT24C02

不用从头写起，但是需要自己写最后使用的发送和接收函数；

数据包给出了启动停止应答等操作的函数，只需要知道IIC通信的时序或者步骤即可；

我们需要从数据手册中得到这个时序；

在AT24C02的数据手册中，我们可以在Read Operation下面找到上面这张图。乍一看看不出到底Byte Write，有多少个步骤，但实际上重点有两个图表，还包括上面那个；如下：

Figure 7表明：MSB，R/W，LSB都属于同一个字节，而在赛方给出的IIC参考程序中，有两种操作函数，电平变化和字节传输；

所以将Figure 8划分一下也变得非常简单：

易得它的顺序是

IIC_Start();
IIC_SendByte(?);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(?);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(?);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();

接下来需要知道“？”里填啥？

首先是DEVICE ADDRESS，其实甚至可以从图中出答案（当然，给出的数据里也有），图中的就是正确的（必须的呀），即0xA0；板上AT24C02芯片地址为000；

第二个发送的字节是WORD ADDRESS，即数据要写在AT24C02的哪里？这个位置是由使用情况决定的，于是设置一个输入参数，add，最后是发送的数据，自然，也是参数；

所以IIC写函数最后是：

void IIC_Write(unsigned char add,unsigned char dat)
{IIC_Start();IIC_SendByte(0xA0);                //或者写给出的SlaveAddrWIIC_WaitAck();IIC_SendByte(add); IIC_WaitAck();    IIC_SendByte(dat);IIC_WaitAck();IIC_Stop();
}

那么读函数亦是如此啦；

当然，我们看到读取并不简单，它有三种模式；即 Current Address Read、 Random Read、 Sequential Read.

显然，传输步骤是：

IIC_Start();
IIC_SendByte(?);            //看图，"?"应该是0xA0（或SlaveAddrW）;
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(?);            //需要读出的地址，设置形参add
IIC_WaitAck();
IIC_Start();
IIC_SendByte(?);            //0xA1
IIC_WaitAck();
IIC_RecByte();              //这是数据，设置形参RecData
IIC_SendAck(?);             //主机应答(是1哦)
IIC_Stop();

所以，最后是：

unsigned char IIC_Read(unsigned char add)
{unsigned char RecData;/*伪写*/IIC_Start();IIC_SendByte(0xA0);            IIC_WaitAck();IIC_SendByte(add);            IIC_WaitAck();/*读取*/IIC_Start();IIC_SendByte(0xA1);     IIC_WaitAck();RecData = IIC_RecByte();         IIC_SendAck(1);         IIC_Stop();return RecData;
}

AT24C02的读写差不多就是这样了。

§ AD/DA

对于DA过程，S直接是start；而对于AD（对应IIC的读）需要包含伪写；

首先看图中各个字节如何划分；

对于板上PCF8591来讲，地址位字节的高7位都是固定的，不固定的只有读写位，看图也可知写为低位有效。所以对写来说地址字节就是0x90；那么在上面的流程图中，ADDRESS和后面那个数字位肯定是在1个字节中，属于同一步操作；

控制字：

最低两位：通道，AD输入只能在0通道，DA输出可以选择0-3通道 DA输出只能在0通道，AD输入可以选择0-3通道；

2号位：自动递增位，这里用不到，不管，设为0；

3号位：固定为0；（最高位同）

4，5号位：输入模式，AD输入时的输入模式，我们需要一一对应，直接设为00；

6号位：输出使能，DA输出时设为1；

了解这个之后就可以直接看最上面两张图写出大致步骤了；

IIC_Start(void);
IIC_Stop(void);
IIC_WaitAck(void);
IIC_SendAck(bit ackbit);
IIC_SendByte(unsigned char byt);
IIC_RecByte(void);

//DA输出
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);             //输出对应写，低电平有效，故为90
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(0x40);             //输出使能，通道0输出
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(DA_data);          //输出大小由参数确定
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();

同理也可得到AD转换的程序；

//AD输入
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(channal);          //关闭输出使能，选择通道输入
IIC_WaitAck();
/*以上为伪写*/
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x91);             //输出对应读，高电平有效，故为91
IIC_WaitAck();
AD_data = IIC_RecByte();       //接收数据，存入参数AD_data
IIC_SendAck(1);                 //接收时主机发送应答，和IIC不同，此时应答为1结束
IIC_Stop();

补全函数头和相关的变量定义可以得到完整的AD/DA 程序。

PS：调用AD/DA转换函数时，注意读取的是上一次转换的值。所以必要的时候要调用两遍。

18B20–One Wire

对于18B20，它使用的是onewire总线，由于只有一根线进行通信，其含义基本都是通过电平持续时间来表示的。所以对时间的把控相当严格。

这时要做一件非常重要的事，将原来资料中的延时函数改一下，否则时间就不对了；

//单总线延时函数
//void Delay_OneWire(unsigned int t)  //STC89C52RC
//{//    while(t--);
//}
------------------------------------------------------------------
void Delay_OneWire(unsigned int t)  //STC15F2K60S2
{t *= 12;while(t--);
}

即“简单的硬件条件需要相对复杂的软件来补充”

所以软件会相对复杂；

给出的资料就是这么多了。接下来看数据手册；

温度在18B20中的数据存储位置等信息，但是这些对我们帮助不大，主要是相关的驱动程序都已经给出来了，我们需要知道的是它的读取步骤；

而在这个例子中，步骤就非常明显了；

我们只想让它做两件事，将温度转换为数据，读出数据；

所以在这个例子中有些东西是不需要的，比如Match ROM（匹配ROM），因为我们板上就只有一个18B20而已。自然，send DS18B20 ROM code也是不必要的，取而代之的是Skip ROM （跳过ROM）；

于是有如下步骤：

init_ds18b20();
Write_DS18B20(0xCC);            //跳过ROM
Write_DS18B20(0x44);            //转换命令
Delay_OneWire(20);              //等待转换init_ds18b20();
Write_DS18B20(0xCC);
Write_DS18B20(0xBE);            //读取命令Temp_L = Read_DS18B20();     //从低位读起
Temp_H = Read_DS18B20();

然后是对数据的处理了，前面说到的“用处不大”Figure2现在用处大了，18B20用多种温度的分辨率，默认的是12位分辨率的，也就是11位数据和其余的符号位；在下面这段话中有明确的表述

​ The sign bits (S) indicate if the temperature is positive or negative: for positive numbers S = 0 and for negative numbers S = 1.
If the DS18B20 is configured for 12-bit resolution, all bits in the temperature register will contain valid data.

​ For 11-bit resolution, bit 0 is undefined. For 10-bit resolution, bits 1 and 0 are undefined, and for 9-bit
resolution bits 2, 1, and 0 are undefined.
​ Table 1 gives examples of digital output data and the corresponding temperature reading for 12-bit resolution conversions.

在默认12位情况下，数据值是实际温度的16倍；值得一提的是，温度数据在18B20中的存储可以理解为是以补码的形式存储的；

所以，最后，程序可以写成这个样子

unsigned int T_Value = 0x00;
bit T_Symbol = 0;
--------------------------------------------------------------------------
void rd_temperature(void)
{unsigned char Temp_L,Temp_H;unsigned int Temp = 0x00;init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);          Write_DS18B20(0x44);        Delay_OneWire(20);          init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0xBE);         Temp_L = Read_DS18B20();       //先低位再高位Temp_H = Read_DS18B20();Temp = Temp_H;                    //将2byte温度数据组成一个温度值Temp <<= 8;Temp += Temp_L;if(Temp_H&0x80){T_Symbol = 1;Temp = ~Temp + 1;         //T_Symbol == 1：负温度}else {T_Symbol = 0;               //T_Symbol == 0：正温度}T_Value = Temp/16.0*100+0.5; //除以16.0，或者*0.0625，不能是/16，保留两位小数*100，但T_Value会是真实值的100倍
}

注意点：

1. 温度值数据类型一定至少得是unsigned int，不要顺手写成了unsigned char。
2. 读取温度数据时是先低位，再高位。
3. …

PS：调用温度转换函数时，注意读取的是上一次转换的值。所以必要的时候要调用两遍。

DS1302

DS1302；先看给出的程序资料；

打开下面两个函数，就可以知道Write_Ds1302()；是为Write_Ds1302_Byte()和Read_Ds1302_Byte()服务的，知道这点很重要，因为这样一来，我们只需要考虑怎么用这两个函数组成我们使用的函数；（两个函数而已，步骤一定不会太难，事实也正是如此）

实际上，直接用给出的函数读寄存器就可以了；

unsigned char SetRTC[3] = {0x12,0x50,0x59};
unsigned char ReadRTC[3] = {0x00,0x00,0x00};
------------------------------------------------------------------------
void Set_RTC(void)
{Write_Ds1302_Byte(0x8E,0x00);              //关闭写保护Write_Ds1302_Byte(0x84,SetRTC[0]);           //设置时Write_Ds1302_Byte(0x82,SetRTC[1]);         //设置分Write_Ds1302_Byte(0x80,SetRTC[2]);         //设置秒Write_Ds1302_Byte(0x8E,0x80);              //打开写保护
}void Read_RTC(void)
{/*注意！读和写寄存器是不一样的*/ReadRTC[0] = Read_Ds1302_Byte(0x85);         //读时ReadRTC[1] = Read_Ds1302_Byte(0x83);           //读分ReadRTC[2] = Read_Ds1302_Byte(0x81);           //读秒
}

需要注意的是，需要在数码管上显示的时候，取位数得/16而不是/10；

并且，在使用时，初始化中要先写一次初始值，否则会有意想不到的惊喜效果。即DS1302使用起来应该是这样的：

/*初始化*/
Set_RTC();while(1)
{//在该获取时间时Read_RTC();
}

PS：

头文件声明数组时不需要带上数组长度，这样就可以了。

unsigned char SetRTCData[];
unsigned char ReadRTCData[];

Uart串口

串口使用

串口最简使用方法

1. 初始化
2. 中断服务函数
3. 发送数据/接收数据

/*
STC15F2K60S2  定时器2用作串口1的波特率发生器
*/// 串口1中断服务函数
void UartInit(void)     //9600bps@12.000MHz
{SCON = 0x50;      //8位数据,可变波特率AUXR |= 0x01;      //串口1选择定时器2为波特率发生器AUXR |= 0x04;        //定时器2时钟为Fosc,即1TT2L = 0xC7;           //设定定时初值T2H = 0xFE;            //设定定时初值AUXR |= 0x10;      //启动定时器2ES = 1;EA = 1;
}// UART 中断服务程序
void Uart() interrupt 4
{uchar i = 0;              //i用于存储接收数据if (RI){RI = 0;                 //清除RI位i = SBUF;               //P0显示串口数据}
}// 发送字符串
void SendString(char *s)
{while (*s != '\0')          //检测字符串结束标志{SBUF = *s++;while(TI==0);TI = 0;}
}

1. 利用stc-isp软件生成初始化程序：

1. RI为接收中断标志位，即RI==1时表示有被数据写入SBUF。

2. TI为发送标志位，TI==1时表示数据已发送。（RI=1或者TI=1都可以触发串口中断，进入中断函数）

SCON寄存器详情：

超声波

超声波测距过程：发送声波，计时，接收声波，计算距离；

没有关于超声波有用的信息给出，需要记住超声波模块大致的使用过程；

1. 定义发送和接收管脚
2. 初始化Timer0
3. 定义发送8个40MHz信号函数
4. 定义测距函数
5. 发送信号，计时，接收信号，计算距离

#include "intrins.h"#define Nops {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();\
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();\
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbit ULTX = P1^0;
sbit ULRX = P1^1;unsigned int Distance = 0;
---------------------------------------------------------------
void Timer0Init(void)
{//STC-ISP直接获取任意一个16位计时器初始化函数//需要是12T时钟的；并且将TH0，TL0都设为0；
}void SendUltra()
{unsigned char fre;for(fre=0;fre<8;fre++){ULTX = 1;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;ULTX = 0;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;Nops;}
}void Measure(void)
{unsigned int time = 0;/*发送*/SendUltra();                  //发送信号TR0 = 1;                     //定时器0开始计时/*接收*/while(ULRX==1&&TF0==0);          //收到信号且计时器未溢出，对应两种可能--收到回声(ULRX==0)和超时未收到回音(TF==1)TR0 = 0;                     //定时器0关闭计时/*分类计算*/if(TF0)                           //如果导致中断了，说明在很长时间内（大概65ms）没有收到回声{TF0 = 0;Distance = 9999;            //超时直接加到最远距离}else{time = TH0;time <<= 8;time |= TL0;Distance = (uint)time*0.017;}/*复位*/TL0 = 0x00;                       //重新设置定时初值TH0 = 0x00;
}

程序中各种时间乱七八糟，要理解这些必须了解的一个东西就是：单片机的时间和速度到底是怎么样的？

时钟周期：又称为震荡周期，是为单片机提供定时信号的震荡源的周期，是单片机最基本的时间单位；状态周期：CPU从一个状态转换到另一状态所需要的时间。简单地说每个状态周期分为两个震荡周期（时钟周期）；机器周期：一个机器周期包含六个状态例如，取指令、存储器读、存储器写等。机器周期 = 6个状态周期 = 12个时钟周期。指令周期: 顾名思义，指令周期就是执行一条指令所需的全部时间。程序中用到的nop()函数就只需要一个指令周期；

① 产生信号

用其他语句来对发送的脉冲电平计时肯定不如nop()来得准确，于是，要产生40KHz的方波，就要确定发送信号引脚处于一个状态的时间；

对于STC15F2K60S2（1T高速芯片），一个指令周期就是一个时钟周期，即 T n o p = 1 / 12 M T_{nop} = 1/12M Tnop​=1/12M（s）；

而 T U L T X = 1 / 0 = 1 / 40 K = 300 T n o p T_{ULTX = 1/0} = 1/40K = 300T_{nop} TULTX=1/0​=1/40K=300Tnop​ ；

即产生40KHz方波需要ULTX处于高电平150个NOP，低电平150个NOP；

② 计时

12T计时器每12个时钟周期计数+1；即T = 12time/12M (s) = time us；

频率测量

大致步骤：

① 设置计时器0；设置为P34触发的计数器；

② 用计时器0计算500ms内的P34脉冲数；

③ 计算频率

其中TMOD寄存器中 C / T ‾ C/\overline{T} C/T就是控制计数器和定时器切换的“开关”；

和STC-ISP软件中的定时器代码唯一的区别就是打开了这个开关，并且计数槽清零。

//计时器0初始化函数
void Timer0Init(void)
{AUXR &= 0x7F;                     TMOD &= 0xF0;                      //保持计时器1的设置不变  11110000 & 计时器1设置TMOD |= 0x04;                      //设置定时器模式为计数TL0 = 0x00;                            TH0 = 0x00;                            TF0 = 0;                           TR0 = 0;
}//频率测量函数
void FreMeasure(void)
{if(G_Time_1ms%1000==0){Timer0Init();TR0 = 1;}else if(G_Time_1ms%1000==500){TR0 = 0;Frequency = TH0;Frequency <<= 8;Frequency += TL0;Frequency *= 2;           //0.5s这么多，1s就是*2TH0 = 0;                //重置计数槽TL0 = 0;}
}

注意：测量函数放在计时器1的中断函数中；不然可能在还没执行到测量函数时时间点就过去了；

系统结构

Project ψ(._. )>

小项目来说，笔者倾向于尽量放在同一个源文件，一是自己写着省时省力，不容易出错。二是分太多文件没有必要，很容易出现一个c文件和对应的头文件加起来都没几行代码，另外，如果系统中功能相互勾连，一个c文件中的函数要用到另一个c文件中的变量，头文件包含来包含去，整个项目结构更加混乱。

相反，如果在一个c文件中，你可以将各部分写得模块分明，那也是相当漂亮的。

而对于一个文件显得冗长，则可以在coding过程中将暂时不用管的函数收起（绝大部分编辑器都可以做到这点）。如此一来，coding高效且代码漂亮。

下面给出个人习惯的代码结构参考：

/*------------------------------------------------------------------------------
----------------------        属于自己的个性区域        -------------------------
------------------------------------------------------------------------------*//*----------------------------头文件及宏定义----------------------------------*/
#include
#define
/*-------------------------------变量定义-------------------------------------*/
uchar
uint
/*-------------------------------函数声明-------------------------------------*/
void Func(void);
/*---------------------------------主函数-------------------------------------*/
void main(void)
{//
}
/*-------------------------------函数定义-------------------------------------*/
// balabalabala
void Func(void);

Main函数 ψ(._. )>

个人认为主函数是一个项目代码结构的体现，一个好的结构其主函数一定是层次分明，一目了然的。（也可能是我个人执念吧o((>ω< ))o）

在下面的主函数控制代码中，以定时器1作为系统的时间管理，利用一系列代表不同时间的变量作为时间标志，类似于定了一个闹钟，闹钟响的时候就去做该做的事，否则就休息（空转while(1)）；

void main()
{/*初始化*/Init();/*主循环*/while(1){if(TimeFlag_10ms){TimeFlag_10ms = 0;Function();if(TimeFlag_200ms){TimeFlag_200ms = 0;Function();}}}
}

时间控制 ψ(._. )>

void Timer1Sr(void) interrupt 3
{/*时间控制*/Time_1ms++;if(Time_1ms%10==0){TimeFlag_10ms = 1;if(Time_1ms%20==0){TimeFlag_20ms = 1;if(Time_1ms%200==0){TimeFlag_200ms = 1;}}}/*频率测量*///Measure();/*显示刷新*/Display();
}

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