C语言基础与C51程序设计电脑

第四章 C语言基础与C51程序设计
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主要内容
1 2 C51语言概述 C51语设计
函数的定义与调用
说明：第4章有以下印刷错误，请给予修正
页码 p98 章节或标题 【例4.2】 分 别使用三种方 法编写下面三 个函数。 原错误 起始地址为 80H的片外RAM 中 更正为 起始地址为80H 的片内RAM中
1.2 MCS-51与标准C
（1）C51中定义的库函数和标准C语言定义的库函数不同。标准 的C语言定义的库函数是按通用微型计算机来定义的，而C51中的库 函数是按MCS-51单片机相应情况来定义的； （2）C51中的数据类型与标准C的数据类型也有一定的区别，在 C51中还增加了几种针对MCS-51单片机特有的数据类型； （3）C51变量的存储模式与标准C中变量的存储模式不一样，C51 中变量的存储模式是与MCS-51单片机的存储器紧密相关； （4）C51与标准C的输入输出处理不一样，C51中的输入输出是通 过MCS-51串行口来完成的，输入输出指令执行前必须要对串行口进 行初始化； （5）C51与标准C在函数使用方面也有一定的区别，C51中有专门 的中断函数。
2. C51语言的基本语法
1.C51数据类型 2.变量的存储种类及存储类型 3.绝对地址访问 4.C51运算符和表达式
2.1 C51的数据类型
基本数据类型
类型 符号 有 整 型 无 有 实 型 有 字 有 符 型 无 关键字 (signed) int (signed) short (signed) long unsigned int unsigned short int unsigned long int float double char unsigned char 数的表示范围 所占位数 16 -32768~32767 16 -32768~32767 32 16 16 32 32 64 8 8 -2147483648~2147483647 0~65535 0~65535 0~4294967295 3.4e-38~3.4e38 1.7e-308~1.7e308 -128~127 0~255
2.2.1 变量的存储种类
存储种类是指变量在程序执行过程中的作用范围。C51 变量的存储种类有四种，分别是自动(auto)、外部(extern) 、静态(static)和寄存器(register)。 1．auto：作用范围在定义它的函数体或复合语句内 部。所有变量默认为自动(auto)变量。 在定义它的函数体或复合语句被执行时，C51才为该变量 分配内存空间，当函数调用结束返回或复合语句执行结束时 ，自动变量所占用的内存空间被释放，这些内存空间又可被 其他的函数体或复合语句使用。可见使用自动变量能最有效 地使用MCS-51单片机内存。
7．位类型 这也是C51中扩充的数据类型，用于访问MCS-51单片机 中的可寻址的位单元。在C51中，支持两种位类型：bit型和 sbit型。它们在内存中都只占一个二进制位，其值可以是 “1”或“0”。 区别：用bit定义的位变量在C51编译器编译时，在不同 的时候位地址是可以变化的，而用sbit定义的位变量必须与 MCS-51单片机的一个可以寻址位单元或可位寻址的字节单元 中的某一位联系在一起，在C51编译器编译时，其对应的位 地址是不可变化的。
6．特殊功能寄存器型
这是C51扩充的数据类型，用于访问MCS-51单片机中的特 殊功能寄存器数据，它分sfr和sfr16两种类型。其中：
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。 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。
2．extern：在一个函数体内，要使用一个已在该函数体外 或别的程序中定义过的外部变量时，该变量在该函数体内要 用extern说明。 文件1为file1.c 文件2为file2.c int i，j； //定义全局变量 extern int i,j;//将i char c； ，j从文件1中复制过来 void func1（int k）； extern char c；//将c main（） 复制过来 { func2 （） func1(20); //调用函数 { ... static float k; } i=j*5/100; func1(int k) //用户定义函数 ... { } ...; } //将i，j和c从文件1带 入文件2
C51的数据类型扩充定义
sfr:特殊功能寄存器定义
sfr16:sfr的16位数据定义
sbit:可位寻址字节或sfr中位的定义
bit:位变量定义
数 据 类 型 bit 长 度 位 大 0或1 小
sfr
sfr16 sbit
1字节
2字节 位
0～255
0～65535 0或1
1．字符型char 有signed char和unsigned char之分，默认为signed char。它们的长度均为一个字节，用于存放一个单字节的 数据。 对于signed char，它用于定义带符号字节数据，其 字节的最高位为符号位，“0”表示正数，“1”表示负数 ，补码表示，所能表示的数值范围是-128~+127； 对于unsigned char，它用于定义无符号字节数据或 字符，可以存放一个字节的无符号数，其取值范围为0~255 。unsigned char可以用来存放无符号数，也可以存放西 文字符，一个西文字符占一个字节，在计算机内部用ASCII 码存放。
3．static：分为局部静态变量和全局静态变量。 在函数体内部定义的静态变量为内部静态变量，它在对应的 函数体内有效，一直存在，但在函数体外不可见，当离开函数 时值不被改变。 外部静态变量作用于仅限于变量被定义的文件中。其它文件 中即使用extern声明也没法使用它。 4．register：
使用register定义的变量称为寄存器变量。它定义的变 量存放在CPU内部的寄存器中，处理速度快，但数目少。C51编 译器编译时能自动识别程序中使用频率最高的变量，并自动将 其作为寄存器变量，用户可以无需专门声明。
★ 汇编语言程序 ORG 0000H L00: MOV R0,#10H ;查找16个字节 MOV R1,#00H MOV DPTR,#2000H L11: MOVX A,@DPTR CJNE A,#00H,L16 ;取出内容与 00H相等吗? INC R1 ;取出个数加1 L16: INC DPTR DJNZ R0,L11 ;未完继续 MOV DPTR,#2100H MOV A,R1 MOVX @DPTR,A ;相同数个数送 2100H L1E: SJMP L1E ★查找零的个数C－51程序 #include <reg51.h> main ( ) { unsigned char xdata *p=0x2000 ;/*指针p指向2000H单元*/ int n=0,i; for(i=0;i<16;i++) { if(*p==0) n++; /* 若 该单元内容为零，则n+1 */ p++; /* 指 针指向下一单元 */ } p=0x2100; /* 指 针p指向2100H单元 */ *p=n; /* 把 个数放在2100H单元中 */ }
2.2.2
变量的存储类型
说明变量所处单片机的存储区域
名称 data 存储空间位置 直接寻址片内RAM低128B 长度 8位 数据范围 0～255
bdata
idata pdata xdata code
可位寻址片内RAM(20-2FH)
间接寻址片全部内RAM 片外RAM低256B 片外RAM全部64K 程序ROM64K
1位
8位 8位 16位 16 位
0/1
0～255 0～255 0～65535 0～65535
存储器类型 data bdata
说
明
直接寻址的片内数据存储器低128B，访问速度 最快 可位寻址的片内数据存储器（地址20H～2FH共 16B、128位）允许位和字节混合访问
idata
pdata xdata
sfr P0= 0x80; /*因P0口的寄存器是可位寻址的*/ sbit P0_0=P0^0; /*所以P0_0为P0中的P0.0引脚*/ 除了以上定义方式外，还可以用P0.0的地址去写，如： sbit P0_0=0x80;
定义变量例： 数据类型 变量名 var1;
unsigned int bit flags;
2.2 变量的存储种类和存储类型
变量是一种在程序执行过程中，其数值不断 变化的量。C51规定变量必须先定义后使用。C51
对变量定义的格式如下：
[存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表
定义变量例：
extern unsigned int data var1; static bit data flags; auto unsigned char code vector[10];
2．int整型 分singed int和unsigned int。默认为signed int。 它们的长度均为2个字节，用于存放一个双字节数据。对于 signed int，用于存放两字节带符号数，补码表示，数的 范畴为-32768~+32767。对于unsigned int，用于存放两字 节无符号数，数的范围为0~65535。 3．long长整型 分singed long和unsigned long。默认为signed long 。它们的长度均为四个字节，用于存放一个四字节数据。对 于signed long，用于存放四字节带符号数，补码表示，数 的范畴为-2147483648~+2147483647。对于unsigned long ，用于存放四字节无符号数，数的范围为0~4294967295。