第三章单片机C语言程序开发

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3.3 C51数据类型与运算
常量与变量 常量：程序运行中值不能改变的量称为常量，常量存在于 ROM中。 变量：变量代表存贮器中的一个或多个存储单元，用来存
放数据，一般来讲这些值在程序运行中可以改变（只读变量
除外） 变量名命名规则：变量名只能由半角的字母、数字、下划 线组成，且第一个字符不能是数字。 变量存在的类型称为数据类型。
int型变量，单片机一般为8位或16位，运算能力较弱，以char型为主,int
型为辅
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（3）数据存储类型的不同。C语言最初是为通用计算机设计的，在通用计算 机中只有一个程序和数据统一寻址的内存空间，而51系列单片机有片内、 外程序存储器，还有片内、外数据存储器。标准C并没有提供这部分存储 器的地址范围的定义。此外，对于AT89C51单片机中大量的特殊功能寄存 器也没有定义。 （4）标准C语言没有处理单片机中断的定义。 （5）Keil C51与标准C的库函数有较大的不同。
连接后进行仿真调试，近年来随着电路仿真软件的不断完善， 也可通过proteus等软件直接在电脑上进行仿真调试。
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但是从数据运算操作、程序控制语句以及函数
的使用上来说，Keil C51与标准C几乎没有什么明显
的差别。如果程序设计者具备了有关标准C的编程基
础，只要注意Keil C51与标准C的不同之处，并熟悉
AT89S51单片机的硬件结构，就能够较快地掌握Keil
C51的编程。
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C语言编程的三大要素
数据
数据类型、数据结构、存Байду номын сангаас类型
运算
算术运算、关系运算、逻辑运算、位操作
控制
顺序结构、选择结构、循环结构、函数
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3.2 KEIL与PROTEUS快速入门
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单 片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结 构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。 Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开 发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一 下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目 标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑， 容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
图10 添加文档
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KEIL C51快速入门
选中main.c，然后单击“Add ”屏幕如下图所示。
图10 完成添加文档
注意到“Source Group 1”文件夹中多了一个子项“main.c”子 项的多少与所增加的源程序的多少相同。
7、现在便可输入程序了，输入完毕进行调试便可运行。
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Proteus 快速入门
void main() //主程序 { while(1) { LED = ~LED; //LED灯闪烁 delay(400); } }
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C51与标准C的主要区别
（1）头文件的差异。51系列单片机厂家有多个，它们的差异在于内部资源如 定时器、中断、I/O等数量以及功能的不同，而对使用者来说，只需要将 相应的功能寄存器的头文件加载在程序内，就可实现所具有的功能。因此， Keil C51系列的头文件集中体现了各系列芯片的不同资源及功能。 （2）数据类型的不同。51系列单片机包含位操作空间和丰富的位操作指令， 因此Keil C51与ANSI C相比又扩展了4种类型，以便能够灵活地进行操作。 电脑CPU是32位或64位，运算能力强，内存大，大量使用float型与long
将项目管理、源代码编辑和程序编译、链接、调试等各种工具组合在一 个功能强大的环境中，具有良好人机界面。
Keil μVision3 IDE
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Keil μVision3 IDE
Cx51.exe
Keil C51开发套件 v7.50
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C语言结构特点
一个C程序由一个或多个函数组成，其中必须有一个用main命 名的主函数。 每个函数由头部和函数体两部分组成。 每个C语句以“;”结尾。
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3.1 C51语言简介
目前51系列单片机编程的C语言都采用Keil C51(简称C51)， Keil C51是在标准C语言基础上发展起来的。
C语言是美国国家标准协会（ANSI）制定的编程语言标
准，1987年ANSI公布87 ANSI C，即标准C语言。Keil C51语
言是在ANSI C的基础上针对51单片机的硬件特点进行的扩展， 并向51单片机上移植，经过多年努力，C51语言已经成为公认 的高效、简洁而又贴近51单片机硬件的实用高级编程语言。
Proteus软件和我们手头的其他电路设计仿真软件最大的 不同即它的功能不是单一的。它的强大的元件库可以和任何 电路设计软件相媲美；它的电路仿真功能可以和Multisim相 媲美，且独特的单片机仿真功能是Multisim及其他任何仿真
软件都不具备的；它的PCB电路制版功能可以和Protel相媲美。
它的功能不但强大，而且每种功能都毫不逊于Protel，是学 习电子设计难得的一个工具软件。
单片机原理与接口技术电子教案
第 3章
单片机C语言程序开发
成都大学工业制造学院 程 跃
内容概要 本章在读者已掌握标准C语言前提下，初步介绍
如何使用C51来编写AT89C51单片机的应用程序。
C51是在标准C的基础上，根据单片机存储器硬件 结构及内部资源，扩展了相应的数据类型和变量，而 C51在语法规定、程序结构与设计方法上，都与标准C 相同。
由于标准C的中的部分库函数不适于嵌入式处理器系统，因此被排除
在Keil C51之外，如字符屏幕和图形函数。
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（6）目标代码
电脑生成.exe格式，编译完成后直接在电脑上运行，单
片机编译生成.bin代码文件，需要烧写到单片机中并结合外 围电路执行。
（7）仿真调试
单片机的C程序在电脑上进行编译，然后需通过仿真器
C2
22pF
R2
10k
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RST
C3
10uF 29 30 31 PSEN ALE EA
R1
220
D1
LED-RED 1 2 3 4 5 6 7 8 P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C52
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我的第一个程序（单片机控制LED点亮）
图6 完成新建工程文件
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KEIL C51快速入门
下面可以编写程序。 5、在图2-7中，单击“File”菜 单，再在下拉菜单中单击“New”选 项。
新建文件后屏幕如图8所示。
图7 新建文档
图8 完成 新建文档
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KEIL C51快速入门
此时光标在编辑窗口里闪烁，这时可以键入应用程序了，建议首先保 存该空白的文件，单击菜单上的“File”，在下拉菜单中选中“Save As” 选项单击，屏幕如下图所示，在“文件名”栏右侧的编辑框中，键入欲使 用的文件名，用C语言编写扩展名为（.c）如果用汇编语言编写扩展名必须 为(.asm)。然后，单击“保存”按钮。 如图8所示。
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编译器、开发套件和 IDE
（1）编译器：由源代码文件生成目标文件
8051单片机所使用的C语言编译器简称为 Cx51 KEIL C51
（2）开发套件：包含了编译器、链接器等开发工具的组合包
例如包含Cx51、Ax51、BL51、LIB51、OH51、RTX51等
（3）IDE（Integrated Development Environment 集成开发环境）
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ISIS——智能原理图输入系统，系统设计与仿真的基本平台。
ARES ——高级PCB布线编辑软件。
在Proteus中，从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB 设计一气呵成，真正实现了从概念到产品的完整设计。 Proteus 从原理图设计到PCB设计，再到电路板完成的流程 如图所示。
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使用C语言的优点
C 语言具有结构化和模块化特点，便于阅读和维 护。
C 语言可移植性好，很多微控制器都支持C 编译 器。功能化的代码能够很方便的从一个工程移植 到另一个工程，从而减少了开发时间。 提供的库函数包含许多标准子程序，具有较强的 数据处理能力。
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使用C语言的优点 C 语言编写的程序比汇编语言编写的程序更符合 人们的思考习惯，寄存器分配，不同存储器的寻 址及数据类型等细节交由编译器管理，开发者可 以更专心的考虑算法，而不是考虑一些细节问题。 这样可以减少编程出错的机率，从而提高开发效 率，减少调试的时间。 C 语言和微控制器是相对独立的，开发者不必知 道处理器的具体内部结构和处理过程。当用新型 的微控制器开发程序时，可以很快上手，减少学 习时间和程序开发时间。
本章重点介绍C51对标准C所扩展的部分，并通过
一些例程来介绍C51的程序设计思想。
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单片机入门主要掌握以下知识和应用
最小系统能够运行起来的必要条件。 1.电源 2.晶振3.复位电路
对单片机任意IO口的随意操作
1.输出控制电平高低2.输入检测电平高低。 定时器：重点掌握最常用的方式2 中断：外部中断、定时器中断、串口中断 串口通信：单片机之间、单片机与计算机间
#include <reg52.h> sbit LED = P1^0; void main( )//主程序 { LED = 0；//点亮LED while(1)； }
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单片机控制LED闪烁（程序）
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit LED = P1^0; void delay(uint x)//延时程序 { uchar i; while(x--) { for(i = 0;i < 120; i++); } }