第4章单片机c语言程序设计

C51程序 C51程序
Automation Avocet KEIL/Franklin
C51交叉编译器 C51交叉编译器 编译生成 OBJ文件 A51宏汇编器 A51宏汇编器
BL51连接 BL51连接 定位 Intel HEX 文件
连接/定位器 编译 生成 OBJ文件 文件连接定 位生成 文件
下 载 线
பைடு நூலகம்
功能函数
主函数
功能函数
4.1 C语言与MSC-51单片机 C语言与 语言与MSC-51单片机
• 汇编语言：执行效率高、速度快、与硬 汇编语言：执行效率高、速度快、 件结合紧密、直观。 件结合紧密、直观。 • C语言和汇编语言主要区别： 语言和汇编语言主要区别： ① 汇编需要考虑存储器结构 MOV MOVC MOVX 语言就不需要进行具体的分配， ② C语言就不需要进行具体的分配，但 是需要对数据类型和变量定义时， 是需要对数据类型和变量定义时，要与 单片机的存储结构相关联。 单片机的存储结构相关联。
4.2 C51的数据类型 C51的数据类型
• • • • • 字符型 char 整型 int 长整型 long 浮点型 float * 指针型：指针型本身就是一个变量，在这 指针型：
个变量中存放的指向另一个数据的地址。这个 指针变量要占用一定的内存单元，在C51中它 的长度一般为1~3个字节。
• 特殊功能寄存器型 • 位类型
4.3.2 C51的变量 C51的变量
• 变量的定义格式： 变量的定义格式： [存储种类] 数据类型说明符 [存储器类型] 变量名[＝初值]； 存储种类] 存储器类型] 变量名[ 初值]
4.存储器类型：用于指明变量所处的单片机的存储器区域 4.存储器类型： 存储器类型
存储器类型 data bdata idata pdata xdata code 描 述 直接寻址的片内RAM 128B，访问速度快 直接寻址的片内RAM低128B，访问速度快 RAM低 片内RAM的可位寻址区（20H~2FH），允许字节和 片内RAM的可位寻址区（20H~2FH），允许字节和 位混合访问 间接寻址访问的片内RAM，允许访问全部片内RAM 间接寻址访问的片内RAM，允许访问全部片内RAM 用Ri间接访问的片外RAM的低256B Ri间接访问的片外RAM的低256B 用DPTR间接访问的片外RAM，允许访问全部64k片 DPTR间接访问的片外RAM，允许访问全部64k片 外RAM 程序存储器ROM 64k空间 程序存储器ROM 64k空间
C51与 C51与C不同之处
• • • • •
C 针对微型计算机 C51针对单片机 C51针对单片机 ① 定义的函数库不同 C51增加几种单片机特有类型 C51增加几种单片机特有类型 ② 数据类型不同 C51中变量存储类型与单片机相关 C51中变量存储类型与单片机相关 ③ 变量的存储模式不同 C51输入输出通过串行口 输入/ ④ 输入/输出处理不同 C51输入输出通过串行口 C51有专门的中断函数 C51有专门的中断函数 ⑤ 函数方面的不同
C51程序结构 C51程序结构
• 采用函数结构，一个程序由一个或多个 采用函数结构， 函数组成； 函数组成； • 只有一个main() 函数，从它开始执行， 只有一个main() 函数，从它开始执行， 到它结束为止； 到它结束为止； • 在main() 函数中调用库函数和用户定义 函数中调用库函数 库函数和 的函数。 的函数。 • 在main()中可以调用其它的函数，其它 main()中可以调用其它的函数 中可以调用其它的函数， 的函数也可以互相调用， main()函数 的函数也可以互相调用，但main()函数 不能被其它函数调用； 不能被其它函数调用；
整 型
C51扩充的数据类型 C51扩充的数据类型
• 特殊功能寄存器型 用于访问单片机中的SFR,分为 和 分为sfr 用于访问单片机中的SFR,分为sfr和sfr16. sfr为字节型特殊功能寄存器类型，占一个内 存单元，利用它可以访问MCS-51内部的所 有特殊功能寄存器； sfr16为双字节型特殊功能寄存器类型，占用 两个字节单元，利用它可以访问MCS-51内 部的所有两个字节的特殊功能寄存器。 C51中对特殊功能寄存器的访问必须先用 在C51中对特殊功能寄存器的访问必须先用 sfr或sfr16进行声明。 sfr或sfr16进行声明 进行声明。
4.3 C51的运算量 C51的运算量
4.3.1常量 4.3.1常量
常量是指在程序执行过程中其值不能改变的量。 在C51中支持整型常量、浮点型常量、字符型 常量和字符串型常量。 整型常量： 整型常量： 234 0x12 123L 浮点型常量（实型常数） 123.456e-3 123.456e浮点型常量（实型常数）: 123.45 字符型常量: ‘a’ ‘1’ ‘F’ 字符型常量: 字符串型常量: 字符串型常量: “1234” “ABCD” 最后自动加 一个转义字 符“\o”
4.3.2 C51的变量 C51的变量
【例4-2】变量定义存储种类和存储器类型相关情况。 】变量定义存储种类和存储器类型相关情况。 char data varl； /*在片内 在片内RAM低128B定义用直接寻址方 ； 在片内 低 定义用直接寻址方 式访问的字符型变量var1*/ 式访问的字符型变量 int idata var2； /*在片内 在片内RAM256B定义用间接寻址方式 ； 在片内 定义用间接寻址方式 访问的整型变量var2*/ 访问的整型变量 auto unsigned long data var3； /*在片内 在片内RAM128B ； 在片内 定义用直接寻址方式访问的自动无符号长整型变量var3*/ 定义用直接寻址方式访问的自动无符号长整型变量 extern float xdata var4； /*在片外 在片外RAM64KB空间定 ； 在片外 空间定 义用间接寻址方式访问的外部实型变量var4*/ 义用间接寻址方式访问的外部实型变量 int code var5； /*在ROM空间定义整型变量 空间定义整型变量var5*/ ； 在 空间定义整型变量 unsign char bdata var6； /*在片内 在片内RAM位寻址区 ； 在片内 位寻址区 20H~2FH单元定义可字节处理和位处理的无符号字符型变量 单元定义可字节处理和位处理的无符号字符型变量 var6*/
取值范围 0~255 -128~+127 0~65535 -32768~+32767 0~4294967295 -2147483648~+2147483647 ±1.175494E-38~±3.402823E+38 1.175494E-38~± 0或1 0或1 0~255 0~65535
• 当运算中数据类型不一致的时候(隐式 当运算中数据类型不一致的时候( 转换）： 转换）： • bit→char→int→long→float→signed→ unsigned • 也可支持强制类型转换 “（）” （）”
数据类型 unsigned char signed char unsigned int signed int unsigned long signed long float bit Sbit sfr sfr16
长度 1字节 1字节 2字节 2字节 4字节 4字节 4字节 1位 1位 1字节 2字节
4.3 C51的运算量 C51的运算量
4.3.2变量 4.3.2变量
变量是在程序运行过程中，其值可以改变的量。 变量是在程序运行过程中，其值可以改变的量。 变量名 变量值 变量的数据类型不同，占用的存储单元数不同 变量的数据类型不同，
4.3.2 C51的变量 C51的变量
在C51中，变量在使用前必须对变量进行定义，指出变量的数 中 变量在使用前必须对变量进行定义， 据类型和存储模式。 据类型和存储模式。 • 变量的定义格式： 变量的定义格式： [存储种类 数据类型说明符 [存储器类型 变量名[＝初值]； 存储种类] 存储器类型] 变量名 ＝初值 ； 存储种类 存储器类型 1. 数据类型说明符： 数据类型说明符： 基本数据类型说明符 组合数据类型说明符 还可以用typedef或#define为固有的数据类型起别名 还可以用typedef或#define为固有的数据类型起别名 typedef unsigned int WORD; typedef unsigned char BYTE; BYTE a1=0x12; WORD a2=0x1234;
• 位类型：用于访问MCS-51单片机中的可寻址 位类型：用于访问 单片机中的可寻址 的位单元 bit型和sbit型 bit型和 型和sbit型 bit型定义的位变量在不同的时候，位地址是可 bit型定义的位变量在不同的时候， 以变化的。 以变化的。 sbit型 sbit型定义的位变量必须和单片机可寻址位对 且不可改变。 应，且不可改变。 例： sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0XCC; sbit OV = PSW^2;
4.3.2 C51的变量 C51的变量
• 变量的定义格式： 变量的定义格式： [存储种类] 数据类型说明符 [存储器类型] 变量名[＝初值]； 存储种类] 存储器类型] 变量名[ 初值]
3.存储种类：指变量在程序执行过程中的作用范围 3.存储种类： 变量在程序执行过程中的 在程序执行过程中的作用范围 存储种类
第四章 单片机C 单片机C语言程序设计
C语言的特点及程序结构
• C语言的特点 ① 语言简洁、紧凑、使用方便、灵活 语言简洁、紧凑、使用方便、 ② 运算符丰富 数据结构丰富， ③ 数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构 ④ 可进行结构化程序设计 ⑤ 可以直接对计算机硬件进行操作 生成的目标代码质量高， ⑥ 生成的目标代码质量高，程序执行效率高 ⑦ 可移植性好
预处理命令 include < > 函数说明 long fun1( ) float fun2( ) int x, y; float z; 功能函数1 功能函数1 fun1( ) { 函数体….. 函数体….. } 主函数 main( ) { 函数体….. 函数体….. } 功能函数2 功能函数2 fun2( ) { 函数体….. 函数体….. }