單片機應用技術(shù)(C語言版)第4章C51程序設(shè)計入門課件

單片機應用技術(shù)

（C語言版）

第4章C51程序設(shè)計入門12/17/20221單片機應用技術(shù)

（C語言版）

第4章C51程序設(shè)計入第4章單片機C語言及程序設(shè)計4.1C51的基本數(shù)據(jù)類型4.2C51變量的存儲區(qū)域4.3C51的運算符4.4數(shù)組4.5指針4.6結(jié)構(gòu)4.7C51程序設(shè)計4.8函數(shù)的定義與調(diào)用目錄12/17/20222第4章單片機C語言及程序設(shè)計4.1C51的基本數(shù)據(jù)類本章內(nèi)容完全是結(jié)合單片機來講解，也就是補充C語言在單片機方面的概念、數(shù)據(jù)定義和函數(shù)定義等。 通過本章學習，使讀者能夠比較順利地編寫C51程序。

12/17/20223本章內(nèi)容完全是結(jié)合單片機來講解，也就是補充C語言“C51”概念：把“單片機C語言”稱為“C51”，也稱為“KeilC”。用C51編寫單片機程序，與用ANSIC編寫程序的不同之處是，需要根據(jù)單片機存儲器結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源，定義相應的數(shù)據(jù)類型和變量。

其它的語法規(guī)定、程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計方法，都與ANSIC相同。1、C51概述12/17/20224“C51”概念：把“單片機C語言”稱為“C51”2、C語言編程的優(yōu)勢

在編程方面，使用C51較匯編語言有諸多優(yōu)勢： 1）編程容易 2）容易實現(xiàn)復雜的數(shù)值計算 3）容易閱讀與交流 4）容易調(diào)試與維護程序 5）容易實現(xiàn)模塊化開發(fā) 6）程序可移植性好12/17/202252、C語言編程的優(yōu)勢 在編程方面，使用C51較匯編

用匯編語言編寫程序時，必須考慮其存儲器的結(jié)構(gòu)，尤其要考慮其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、特殊功能寄存器是否正確合理的使用，以及按照實際地址端口數(shù)據(jù)的處理。

12/17/20226 用匯編語言編寫程序時，必須考慮其存儲器的結(jié)構(gòu)，尤其要考慮3、C51擴展的關(guān)鍵字 由于單片機在結(jié)構(gòu)及編程上的特殊要求，C51有自己的特殊關(guān)鍵字，稱之為C51擴展的關(guān)鍵字，下面給出常用的C51擴展的關(guān)鍵字。 _at_ bdata bit code data idata interrupt pdata reentrant sbit sfr sfr16 xdata 這些關(guān)鍵字在后面會陸續(xù)接觸到，此處先不給出它們的含義。12/17/202273、C51擴展的關(guān)鍵字 由于單片機在結(jié)構(gòu)及編程上的特4.1C51基本數(shù)據(jù)類型1、數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)的不同格式。2、數(shù)據(jù)類型分類：基本型（表4.1）、構(gòu)造類型（數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共同體、枚舉）、指針類型和空類型12/17/202284.1C51基本數(shù)據(jù)類型1、數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)的不同格式。1在計算機中不能隨意給一個變量賦任意的值，因為變量在單片機的內(nèi)存中要占空間的，變量不同，所占的空間不同。為了合理利用單片機的內(nèi)存空間，在編程時要設(shè)定合適的數(shù)據(jù)類型。12/17/20229在計算機中不能隨意給一個變量賦任意的值，因為變量在12/17/20221012/17/202210補充：C51特殊功能寄存器與位變量的定義（P82）主要內(nèi)容1、8位特殊功能寄存器的定義2、16位特殊功能寄存器的定義3、sbit型位變量的定義4、bit型位變量的定義12/17/202211補充：C51特殊功能寄存器與位變量的定義（P82）主要內(nèi)容1、8位特殊功能寄存器的定義

定義的一般格式為：

sfr 特殊功能寄存器名＝地址常數(shù)

地址常數(shù)范圍：0x80～0xff。 特殊功能寄存器定義例子（見reg51.h、reg52.h等文件）： sfr P0=0x80; //定義P0寄存器 sfr P1=0x90; //定義P1口寄存器 sfr PSW=0xd0; //定義PSW sfr IE=0xa8; //定義IE

12/17/2022121、8位特殊功能寄存器的定義 定義的一般格式為：122、16位特殊功能寄存器的定義

定義的一般格式為：

sfr16特殊功能寄存器名＝地址常數(shù) 地址常數(shù)范圍：0x80～0xff。 例如（見reg51.h、reg52.h等文件）： sfr16DPTR=0x82; sfr16T2=0xcc; //含TL2和TH212/17/2022132、16位特殊功能寄存器的定義 定義的一般格式為：1

幾點說明：

1）定義特殊功能寄存器中的地址必須在0x80～0xff范圍內(nèi)。 2）定義特殊功能寄存器，必須放在函數(shù)外面作為全局變量。 3）用sfr或sfr16每次只能定義一個特殊功能寄存器。 4）用sfr或sfr16定義的是絕對定位的變量（因為名字是與確定地址對應的），具有特定的意義，在應用時不能像一般變量那樣隨便使用。12/17/202214 幾點說明：12/17/2022143、sbit型位變量的定義

特殊功能寄存器的位聲明一般格式為：

sbit 位變量名＝位地址表達式

這里的位地址表達式有三種形式：

直接位地址 特殊功能寄存器名帶位號 字節(jié)地址帶位號12/17/2022153、sbit型位變量的定義 特殊功能寄存器的位聲明12

a、用直接位地址定義位變量

定義特殊功能寄存器的位。例如： sbit P0_0=0x80; sbit P1_1=0x91; sbit RS0=0xd3; //定義PSW的第3位 sbit ET0=0xa9; //定義IE的第1位12/17/202216 a、用直接位地址定義位變量12/17/202216

b、特殊功能寄存器名帶位號定義

定義格式為：

sbit 位變量名＝特殊功能寄存器名^位號常數(shù) 這里的位號常數(shù)為0～7。例如： sbit P0_3=P0^3; sbit P1_4=P1^4; sbit OV=PSW^2; //定義PSW的第2位 sbit ES=IE^4; //定義IE的第4位12/17/202217 b、特殊功能寄存器名帶位號定義12/17/202217

c、寄存器地址帶位號定義位變量

定義格式為：

sbit 位變量名＝特殊功能寄存器地址^位號常數(shù) 這里的位號常數(shù)同上，為0～7。例如： sbit P0_6=0x80^6; sbit P1_7=0x90^7; sbit OV=0xd0^2; //定義PSW的第2位 sbit ES=0xa8^4; //定義IE的第4位12/17/202218 c、寄存器地址帶位號定義位變量12/17/202218

d、幾點說明 1）用sbit定義的位變量，必須能夠按位操作，而不能夠?qū)o位操作功能的位定義位變量。 2）用sbit定義位變量，必須放在函數(shù)外面作為全局位變量，而不能在函數(shù)內(nèi)部定義。 3）用sbit每次只能定義一個位變量。 4）用sbit定義的是一種絕對定位的位變量（因為名字是與確定位地址對應的），具有特定的意義，不能隨便使用。12/17/202219 d、幾點說明12/17/2022194、bit型位變量的定義

常說的位變量指的就是bit型位變量。C51的bit型位變量定義的一般格式為：

[存儲類型]bit 位變量名1[=初值][，位變量名2[=初值]][，…]

bit位變量被保存在RAM中的位尋址區(qū)域 例如： bit flag_run=0；

staticbit send_bit；12/17/2022204、bit型位變量的定義 常說的位變量指的就是bit型

數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換(p56)

1）自動轉(zhuǎn)換

把賦值號右邊的類型轉(zhuǎn)換成左邊的類型。 A：實型賦予整型 B:整型賦予實型 C:字符型賦予整型 D：整型賦予字符型

12/17/202221 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換(p56)12/17/2022212）強制轉(zhuǎn)換 像ANSIC一樣，通過強制類型轉(zhuǎn)換的方式進行轉(zhuǎn)換。如： unsigned int b; float c;

b=(int)c;12/17/2022222）強制轉(zhuǎn)換12/17/2022224.2C51變量存儲區(qū)域1、C51變量的定義2、C51變量的存儲類型3、C51變量的存儲區(qū)域4、C51變量定義舉例5、C51變量的存儲模式12/17/2022234.2C51變量存儲區(qū)域1、C51變量的定義12/171、C51變量的定義

C51變量定義的一般格式為：

[存儲類型] 數(shù)據(jù)類型 [存儲區(qū)域]變量名1[=初值][,變量名2[=初值]][,…]或

[存儲類型] [存儲區(qū)域] 數(shù)據(jù)類型變量名1[=初值][,變量名2[=初值]][,…]

staticunsignedchardatai=0;

12/17/2022241、C51變量的定義 C51變量定義的一般格式為：122、C51變量的存儲類型

按照ANSIC，C語言的變量有4種存儲類型：（P71） 動態(tài)存儲（auto） 靜態(tài)存儲（static） 全局存儲（extern） 寄存器存儲（register）12/17/2022252、C51變量的存儲類型 12/17/202225

（1）動態(tài)變量

動態(tài)（存儲）變量：用auto定義的為動態(tài)變量，也叫自動變量。

作用范圍：在定義它的函數(shù)內(nèi)或復合語句內(nèi)部。執(zhí)行時，分配存儲空間，結(jié)束時釋放存儲空間。 定義變量時，auto可以省略12/17/202226 （1）動態(tài)變量12/17/202226

（2）靜態(tài)變量

靜態(tài)（存儲）變量：用static定義的為靜態(tài)變量。函數(shù)退出時，變量的值不消失。分為靜態(tài)局部和靜態(tài)全局變量。

靜態(tài)局部變量：在函數(shù)體內(nèi)定義

靜態(tài)全局變量：在函數(shù)體外部定義

若非必要，不要多用靜態(tài)變量12/17/202227 （2）靜態(tài)變量12/17/202227

（3）外部變量

外部（存儲）變量：用extern聲明的變量為外部變量，是在其它文件定義過的全局變量。 用extern聲明后，便可以在所聲明的文件中使用。

12/17/202228 （3）外部變量12/17/202228 補充：函數(shù)的定義：函數(shù)功能的確立，包括制定函數(shù)名、函數(shù)值類型、形參及其類型、函數(shù)體等，是一個完整的、獨立的函數(shù)單位。 函數(shù)的聲明：把函數(shù)的名字、函數(shù)類型以及形參類型、個數(shù)和順序通知編譯系統(tǒng)，以便在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)按此進行對照檢查。12/17/202229 補充：12/17/202229#include<stdio.h>voidmain(){

intmax(int,int);//對被調(diào)函數(shù)的聲明

intA=13,B=3;定義外部變量 printf(“%d\n”,max(A,B));}intmax(intx,inty)//定義子函數(shù){ intz; z=x>y?x:y; return(z);}12/17/202230#include<stdio.h>12/17/202230

（4）寄存器變量

寄存器（存儲）變量：用register定義的變量為寄存器變量。

寄存器變量存放在CPU的寄存器中，這種變量處理速度快，但數(shù)目少。

C51中的寄存器變量：C51的編譯器在編譯時，能夠自動識別程序中使用頻率高的變量，并將其安排為寄存器變量，用戶不用專門聲明，對C51無實際意義。12/17/202231 （4）寄存器變量12/17/2022313、C51變量的存儲區(qū)域（P57）

變量的存儲區(qū)屬性是單片機擴展的概念，非常重要，它涉及到6個新的關(guān)鍵字。

MCS-51單片機有四個存儲空間，分成三類，它們是片內(nèi)RAM、片外RAM和ROM。

12/17/2022323、C51變量的存儲區(qū)域（P57） 變量的存儲區(qū)屬性是12/17/20223312/17/2022334、C51變量定義舉例 1）定義存儲在data區(qū)域的動態(tài)unsignedchar變量：

unsignedchardatasec=0,min=0,hou=0; 2）定義存儲在data區(qū)域的靜態(tài)unsignedchar變量：staticunsignedchardatascan_code=0xfe;

3）定義存儲在data區(qū)域的靜態(tài)unsignedint變量：

staticunsignedintdatad; 12/17/2022344、C51變量定義舉例 1）定義存儲在data區(qū)域的動 4）定義存儲在bdata區(qū)域的動態(tài)unsignedchar變量：

unsignedcharbdataoperate,operate1;

5）定義存儲在idata區(qū)域的動態(tài)unsignedchar數(shù)組：

unsignedcharidatatemp[20]; 6）定義在pdata區(qū)域的動態(tài)有符號int數(shù)組：

intpdatasend_data[30];

12/17/202235 4）定義存儲在bdata區(qū)域的動態(tài)unsignedch 7）定義存儲在xdata區(qū)域的動態(tài)unsignedint數(shù)組：

unsignedintxdatareceiv_buf[50]; 8）定義存儲在code區(qū)域的unsignedchar數(shù)組：

unsignedcharcodea[10]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//定義共陰極數(shù)碼管段碼數(shù)組12/17/202236 7）定義存儲在xdata區(qū)域的動態(tài)unsignedint5、C51變量的存儲模式(P58)

存儲模式：如果在定義變量時缺省了存儲區(qū)，則編譯器會自動選擇默認的存儲區(qū)域，也就是存儲模式。

存儲模式分為三種：小模式（small）、緊湊模式（compact）和大模式（large）。編譯模式由編譯控制命令決定。

存儲模式（編譯模式）決定了變量的默認存儲區(qū)域和參數(shù)的傳遞方法。12/17/2022375、C51變量的存儲模式(P58) 存儲模式：如果在定

(1)small模式

在small模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“data”、“idata”，并且堆棧也安排在該區(qū)域中。

small模式的特點：存儲容量小，但速度快。

默認存儲模式：如果文件或函數(shù)未指明存儲模式，則編譯器按small模式處理。12/17/202238 (1)small模式12/17/202238

(2)compact模式

在compact模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“pdata”，最大變量數(shù)為256字節(jié)，并且堆棧也安排在該區(qū)域中。

compact模式的其特點：是存儲容量較small模式大，速度較small模式稍慢，但比large模式要快。12/17/202239(2)compact模式12/17/202239

(3)large模式

在large模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“xdata”，最大變量數(shù)可達64KB。

large模式的特點：存儲容量大，速度慢12/17/202240 (3)large模式12/17/202240

默認存儲模式：如果文件或函數(shù)未指明存儲模式，則編譯器按small模式處理。

存儲模式控制命令：“#pragmasmall(或compact、large)”應放在文件的開始。

12/17/202241 12/17/2022414.3C51的運算符12/17/2022424.3C51的運算符12/17/202242思考題1：10/3=?10/3.0=?10/3.00=?12/17/202243思考題1：12/17/202243思考題2：j++;j--;++j;--j;例：charc=1;chara;求：（1）a=c++;后，a，c值是多少？（2）a=++c;后，a，c值是多少？12/17/202244思考題2：12/17/2022441||1=？4||5=？12/17/2022451||1=？12/17/20224512/17/20224612/17/202246復合運算符：a+=b;x*=a+b;

復合運算的表達方式有利于提高編譯效率，產(chǎn)生質(zhì)量較高的目標代碼。但可讀性相對較差。12/17/202247復合運算符：復合運算的表達方式有利于提高編譯效率4.4數(shù)組1、數(shù)組：同一類型變量的有序組合。注：數(shù)組和普通變量一樣，要先定義再使用。2、定義方式：數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[常量表達式]unsignedinta[10];4.4.1一維數(shù)組12/17/2022484.4數(shù)組1、數(shù)組：同一類型變量的有序組合。4.4.13、賦值方式：數(shù)據(jù)類型[存儲區(qū)域]數(shù)組名[常量表達式]={常量表達式}；unsignedcharb[2]={1,2}；unsignedcharcodetable[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};12/17/2022493、賦值方式：12/17/2022494.4.2字符數(shù)組1、字符數(shù)組：基本類型為字符類型的數(shù)組。用來存放字符的。2、定義：方法同一般數(shù)組。如：chara[5]={‘h’,’e’,’l’,’l’,’o’};for(i=0;i<5;i++)printf(“%c”,a[i]);12/17/2022504.4.2字符數(shù)組1、字符數(shù)組：基本類型為字符類型的數(shù)組3、字符串：在C語言中，將字符串作為字符數(shù)組來處理的。

用字符串常量來使字符數(shù)組初始化：chara[]={“hello”};或:chara[]=“hello”;問：在內(nèi)存中怎么存儲的？12/17/2022513、字符串：在C語言中，將字符串作為字符數(shù)組來處理的。問：在注：C語言規(guī)定以’\0’作為字符串結(jié)束的標志，在程序中依靠檢測的位置來判定字符串是否結(jié)束。

chara[]={“hello”}; i=0; while(a[i]!=‘\0’) { write_data(a[i]); i++; }12/17/202252注：C語言規(guī)定以’\0’作為字符串結(jié)束的標志，在程序4.5指針主要內(nèi)容4.5.1指針概念4.5.2指針變量的定義、賦值與引用4.5.3KeilC51的指針類型12/17/2022534.5指針主要內(nèi)容12/17/202253指針：對于一個存儲單元來講，單元的地址即為指針。指針變量：存放指針的變量，用來指向另一個變量。區(qū)別：一個指針是指一個地址，是一個常量；一個指針變量可以被賦予不同的指針（地址），是一個變量。4.5.1指針概念12/17/202254指針：對于一個存儲單元來講，單元的地址即為指針。4.5.1

4.5.2指針的定義、賦值與引用1、定義其格式為：

[存儲類型]數(shù)據(jù)類型*指針名1[，*指針名2][，…]例如：

char*cpt;//定義了一個指針變量cpt，它所指向的是一個字符型的數(shù)據(jù)?；蚨xcpt為指向字符型變量的指針變量

指針說明符12/17/202255 4.5.2指針的定義、賦值與引用指針說明符12/17/2、賦值（指針變量使用前必須賦值）指針變量只能賦予地址。intc；int*p=&c;(int*p;p=&c;)12/17/2022562、賦值（指針變量使用前必須賦值）12/17/2022563、指針變量的引用注意：指針變量的定義和引用中*的意義不同！！在指針變量定義中：*是類型說明符，說明其后的變量是指針類型在指針變量的引用中：*是運算符，（取內(nèi)容）int*p=&a,inta,c;c=*p;12/17/2022573、指針變量的引用12/17/2022574.7C51的程序設(shè)計4.7.1C51程序結(jié)構(gòu)常用C51的頭文件：reg51.h（定義特殊功能寄存器等）；math.h（數(shù)學函數(shù)）；

ctype.h（字符函數(shù)）；

stdio.h（一般IO函數(shù)）；

stdlib.h（標準函數(shù)）；

absacc.h（絕對地址訪問）；

string.h（串函數(shù)）…….func1(){

局部變量定義<程序體>}……funcN(){

局部變量定義<程序體>}main(){

局部變量定義<程序體>

}

包含<頭文件>

函數(shù)聲明全局變量、參數(shù)定義12/17/2022584.7C51的程序設(shè)計常用C51的頭文件：reg51.#include<reg51.h>sbitLED1=P3^2;//定義SFR中引腳的“位”sbitLED2=P3^3;sbitLED3=P3^4;voiddelayms(unsignedintx);//毫秒延時函數(shù)

voidmain(void)//主程序{while(1)//非0為真，此為無限循環(huán){LED1=0;LED2=1;LED3=1;delayms(1000);LED1=1;LED2=0;LED3=1;delayms(1000);LED1=1;LED2=1;LED3=0;delayms(1000);}}

voiddelayms(unsignedintx)//毫秒延時函數(shù){unsignedcharj;while(x--)//非0，為真，即x=0時退出循環(huán){for(j=0;j<123;j++){;}}}包含文件

全程變量、參數(shù)定義函數(shù)聲明主函數(shù)子函數(shù)12/17/202259#include<reg51.h>包含文件主函數(shù)子函數(shù)14.7.2C51流程控制1.選擇語句ifif（表達式）{語句;}例：if（p1！=0）{c=30;}if(條件表達式){語句1;}else{語句2;}例：if(a==b){a++;}else{a--;}當a等于b時，a=a+1，否則a=a-1if（表達式1）{語句1;}elseif（表達式2）{語句2;}elseif（表達式3）{語句3;}……elseif（表達式m）{語句m;}else{語句n;}注：語句中為單一語句，可以不用花括弧。12/17/2022604.7.2C51流程控制1.選擇語句ifif（表達式）if（表達式1）{if()語句1;else()語句2；}

else

{if()語句1;else()語句2；}嵌套12/17/202261if（表達式1）嵌套12/17/202261if(k1==0) { num++; if(num==10) num=0; }舉例：12/17/202262if(k1==0)舉例：12/17/20226switch(表達式){

case常量表達式1:{語句1;}break;case常量表達式2:{語句2;}break;case常量表達式3:{語句3;}break;……case常量表達式n:{語句n;}break;

default:{語句n+1;}}2.switch/case語句也不是必須的12/17/202263switch(表達式)2.switch/case語句也不3.while語句while(條件表達式真){

語句;}while(P0!=0){x=P0；}先判斷后循環(huán)例非零為真12/17/2022643.while語句while(條件表達式真)while(補充：（a）while(1){;}//無限循環(huán)（b）while(1){...break;}//退出大循環(huán)（c）...while(1);//停止（等待）12/17/202265補充：12/17/202265do{

語句;}while(條件表達式真);intsum=0,i=0;do{

i++;sum=sum+i;}while（i<=10）先循環(huán)后判斷例12/17/202266dointsum=0,i=0;先循環(huán)例12/17/204.for語句for([初值設(shè)定表達式];[循環(huán)條件表達式];[條件更新表達式]){循環(huán)語句;}例：inti,sum=0;for(i=0;i<=10;i++){sum=sum+i;}12/17/2022674.for語句for([初值設(shè)定表達式];[循環(huán)條件表達補充：for嵌套for(;;){ for(;;){;}}延時unsignedinti,j;for(i=1000;i>0;i--){ for(j=110;j>0;j--);}外層是多少，延時大約多少ms12/17/202268補充：延時外層是多少，延時大約多少ms12/17/20226本課程不是專門學習C語言的課程，相關(guān)c語言的系統(tǒng)知識請同學們自行復（學）習。12/17/202269本課程不是專門學習C語言的課程，12/17/2022694.8函數(shù)的定義與調(diào)用主要內(nèi)容4.8.1函數(shù)4.8.3C51中調(diào)用匯編4.8.4預處理命令4.8.5頭文件12/17/2022704.8函數(shù)的定義與調(diào)用主要內(nèi)容12/17/202270

C51函數(shù)定義的一般格式如下： 函數(shù)類型函數(shù)名（形參表） { 局部變量定義 執(zhí)行語句 }12/17/202271 C51函數(shù)定義的一般格式如下：12/17/202271延時若干ms的子函數(shù)：voiddelay(usignedintz){ usignedintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}子函數(shù)的調(diào)用：delay(500);12/17/202272延時若干ms的子函數(shù)：12/17/202272主函數(shù)：voidmain(){

}12/17/202273主函數(shù)：12/17/202273注：1、{}里也可以什么不寫，為空函數(shù)。2、調(diào)用函數(shù)時，多個參數(shù)要用逗號隔開，且每個實參的類型、位置與形參一一對應。3、調(diào)用的函數(shù)是無參函數(shù)時，后面的括號不能省。4、帶參數(shù)的函數(shù)聲明時，必須將參數(shù)類型寫上，類型后面的變量名可有可無。5、主函數(shù)不能被其他函數(shù)調(diào)用。12/17/202274注：12/17/2022744.8.4預處理命令預處理：在進行編譯的第一遍掃描之前所做的工作。（1）宏定義：#defineM(y)

y*y+3*y#defineuint

unsignedint#defineuchar

unsignedchar12/17/2022754.8.4預處理命令預處理：在進行編譯的第一遍掃描之前所注：1、宏名一般用大寫字母表示，以區(qū)別于一般的變量。2、使用宏名替代一無規(guī)律字符串，宏名易記住，且當需要改變某一常量時，只需改#define命令行，一改全改。

#definePI3.14159263、宏定義不是C語句，不必在行末加分號。4、宏定義命令寫在文件的開頭，函數(shù)之前。有效范圍為定義命令之后到本源文件結(jié)束。12/17/202276注：12/17/202276(2)文件包含：將另外的文件包含到本文件中。

#include“文件名”說明：1、一個#include命令只能指定一個被包含文件，若要包含n個文件，要用n個#include命令。2、文件名可以用<>或“”3、后面不加分號。12/17/202277(2)文件包含：將另外的文件包含到本文件中。12/17/204.8.5頭文件1、頭文件作用：對所使用的引腳進行定義以及對同名的驅(qū)動函數(shù)中的自定義函數(shù)作出聲明，等。如：reg51.h，reg52.h，math.h，ctype.h，stdio.h，stdlib.h，intrins.h等。12/17/2022784.8.5頭文件1、頭文件作用：對所使用的引腳進行定義以2、定義頭文件（LED.h）：#ifndef_LED_H_#define_LED_H_#endif單獨存盤3、另外的文件中引用頭文件：#include“LED.h”說明：(1)頭文件定義完后，另寫一個與頭文件同名的驅(qū)動程序（LED.c）(2)在頭文件中也可以把所聲明的函數(shù)程序一起寫入，這樣不用再寫驅(qū)動程序了。(P89、P92)12/17/2022792、定義頭文件（LED.h）：3、另外的文件中引用頭文件：1本章小結(jié) 本章首先認識了單片機C語言的優(yōu)勢及其與ANSIC的區(qū)別。

其次介紹了C51的數(shù)據(jù)類型及存儲區(qū)域。 接下來詳細討論了C51變量的定義、位變量的定義、特殊功能寄存器的定義、指針的定義、引用等。 然后討論了C51函數(shù)的定義，調(diào)用等。12/17/202280本章小結(jié) 本章首先認識了單片機C語言的優(yōu)勢及其與ANSI本章小結(jié)(續(xù)) 本章是用單片機C語言進行程序設(shè)計的基礎(chǔ)（非C語言基礎(chǔ)），必須要掌握好本章的內(nèi)容，才能夠比較順利地編寫單片機C語言程序，成為單片機程序設(shè)計的高手，進而成為單片機應用的高手。12/17/202281本章小結(jié)(續(xù)) 本章是用單片機C語言進行程序設(shè)計的基礎(chǔ)（非12/17/20228212/17/202282單片機應用技術(shù)

（C語言版）

第4章C51程序設(shè)計入門12/17/202283單片機應用技術(shù)

（C語言版）

第4章C51程序設(shè)計入第4章單片機C語言及程序設(shè)計4.1C51的基本數(shù)據(jù)類型4.2C51變量的存儲區(qū)域4.3C51的運算符4.4數(shù)組4.5指針4.6結(jié)構(gòu)4.7C51程序設(shè)計4.8函數(shù)的定義與調(diào)用目錄12/17/202284第4章單片機C語言及程序設(shè)計4.1C51的基本數(shù)據(jù)類本章內(nèi)容完全是結(jié)合單片機來講解，也就是補充C語言在單片機方面的概念、數(shù)據(jù)定義和函數(shù)定義等。 通過本章學習，使讀者能夠比較順利地編寫C51程序。

12/17/202285本章內(nèi)容完全是結(jié)合單片機來講解，也就是補充C語言“C51”概念：把“單片機C語言”稱為“C51”，也稱為“KeilC”。用C51編寫單片機程序，與用ANSIC編寫程序的不同之處是，需要根據(jù)單片機存儲器結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源，定義相應的數(shù)據(jù)類型和變量。

其它的語法規(guī)定、程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計方法，都與ANSIC相同。1、C51概述12/17/202286“C51”概念：把“單片機C語言”稱為“C51”2、C語言編程的優(yōu)勢

在編程方面，使用C51較匯編語言有諸多優(yōu)勢： 1）編程容易 2）容易實現(xiàn)復雜的數(shù)值計算 3）容易閱讀與交流 4）容易調(diào)試與維護程序 5）容易實現(xiàn)模塊化開發(fā) 6）程序可移植性好12/17/2022872、C語言編程的優(yōu)勢 在編程方面，使用C51較匯編

用匯編語言編寫程序時，必須考慮其存儲器的結(jié)構(gòu)，尤其要考慮其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、特殊功能寄存器是否正確合理的使用，以及按照實際地址端口數(shù)據(jù)的處理。

12/17/202288 用匯編語言編寫程序時，必須考慮其存儲器的結(jié)構(gòu)，尤其要考慮3、C51擴展的關(guān)鍵字 由于單片機在結(jié)構(gòu)及編程上的特殊要求，C51有自己的特殊關(guān)鍵字，稱之為C51擴展的關(guān)鍵字，下面給出常用的C51擴展的關(guān)鍵字。 _at_ bdata bit code data idata interrupt pdata reentrant sbit sfr sfr16 xdata 這些關(guān)鍵字在后面會陸續(xù)接觸到，此處先不給出它們的含義。12/17/2022893、C51擴展的關(guān)鍵字 由于單片機在結(jié)構(gòu)及編程上的特4.1C51基本數(shù)據(jù)類型1、數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)的不同格式。2、數(shù)據(jù)類型分類：基本型（表4.1）、構(gòu)造類型（數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共同體、枚舉）、指針類型和空類型12/17/2022904.1C51基本數(shù)據(jù)類型1、數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)的不同格式。1在計算機中不能隨意給一個變量賦任意的值，因為變量在單片機的內(nèi)存中要占空間的，變量不同，所占的空間不同。為了合理利用單片機的內(nèi)存空間，在編程時要設(shè)定合適的數(shù)據(jù)類型。12/17/202291在計算機中不能隨意給一個變量賦任意的值，因為變量在12/17/20229212/17/202210補充：C51特殊功能寄存器與位變量的定義（P82）主要內(nèi)容1、8位特殊功能寄存器的定義2、16位特殊功能寄存器的定義3、sbit型位變量的定義4、bit型位變量的定義12/17/202293補充：C51特殊功能寄存器與位變量的定義（P82）主要內(nèi)容1、8位特殊功能寄存器的定義

定義的一般格式為：

sfr 特殊功能寄存器名＝地址常數(shù)

地址常數(shù)范圍：0x80～0xff。 特殊功能寄存器定義例子（見reg51.h、reg52.h等文件）： sfr P0=0x80; //定義P0寄存器 sfr P1=0x90; //定義P1口寄存器 sfr PSW=0xd0; //定義PSW sfr IE=0xa8; //定義IE

12/17/2022941、8位特殊功能寄存器的定義 定義的一般格式為：122、16位特殊功能寄存器的定義

定義的一般格式為：

sfr16特殊功能寄存器名＝地址常數(shù) 地址常數(shù)范圍：0x80～0xff。 例如（見reg51.h、reg52.h等文件）： sfr16DPTR=0x82; sfr16T2=0xcc; //含TL2和TH212/17/2022952、16位特殊功能寄存器的定義 定義的一般格式為：1

幾點說明：

1）定義特殊功能寄存器中的地址必須在0x80～0xff范圍內(nèi)。 2）定義特殊功能寄存器，必須放在函數(shù)外面作為全局變量。 3）用sfr或sfr16每次只能定義一個特殊功能寄存器。 4）用sfr或sfr16定義的是絕對定位的變量（因為名字是與確定地址對應的），具有特定的意義，在應用時不能像一般變量那樣隨便使用。12/17/202296 幾點說明：12/17/2022143、sbit型位變量的定義

特殊功能寄存器的位聲明一般格式為：

sbit 位變量名＝位地址表達式

這里的位地址表達式有三種形式：

直接位地址 特殊功能寄存器名帶位號 字節(jié)地址帶位號12/17/2022973、sbit型位變量的定義 特殊功能寄存器的位聲明12

a、用直接位地址定義位變量

定義特殊功能寄存器的位。例如： sbit P0_0=0x80; sbit P1_1=0x91; sbit RS0=0xd3; //定義PSW的第3位 sbit ET0=0xa9; //定義IE的第1位12/17/202298 a、用直接位地址定義位變量12/17/202216

b、特殊功能寄存器名帶位號定義

定義格式為：

sbit 位變量名＝特殊功能寄存器名^位號常數(shù) 這里的位號常數(shù)為0～7。例如： sbit P0_3=P0^3; sbit P1_4=P1^4; sbit OV=PSW^2; //定義PSW的第2位 sbit ES=IE^4; //定義IE的第4位12/17/202299 b、特殊功能寄存器名帶位號定義12/17/202217

c、寄存器地址帶位號定義位變量

定義格式為：

sbit 位變量名＝特殊功能寄存器地址^位號常數(shù) 這里的位號常數(shù)同上，為0～7。例如： sbit P0_6=0x80^6; sbit P1_7=0x90^7; sbit OV=0xd0^2; //定義PSW的第2位 sbit ES=0xa8^4; //定義IE的第4位12/17/2022100 c、寄存器地址帶位號定義位變量12/17/202218

d、幾點說明 1）用sbit定義的位變量，必須能夠按位操作，而不能夠?qū)o位操作功能的位定義位變量。 2）用sbit定義位變量，必須放在函數(shù)外面作為全局位變量，而不能在函數(shù)內(nèi)部定義。 3）用sbit每次只能定義一個位變量。 4）用sbit定義的是一種絕對定位的位變量（因為名字是與確定位地址對應的），具有特定的意義，不能隨便使用。12/17/2022101 d、幾點說明12/17/2022194、bit型位變量的定義

常說的位變量指的就是bit型位變量。C51的bit型位變量定義的一般格式為：

[存儲類型]bit 位變量名1[=初值][，位變量名2[=初值]][，…]

bit位變量被保存在RAM中的位尋址區(qū)域 例如： bit flag_run=0；

staticbit send_bit；12/17/20221024、bit型位變量的定義 常說的位變量指的就是bit型

數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換(p56)

1）自動轉(zhuǎn)換

把賦值號右邊的類型轉(zhuǎn)換成左邊的類型。 A：實型賦予整型 B:整型賦予實型 C:字符型賦予整型 D：整型賦予字符型

12/17/2022103 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換(p56)12/17/2022212）強制轉(zhuǎn)換 像ANSIC一樣，通過強制類型轉(zhuǎn)換的方式進行轉(zhuǎn)換。如： unsigned int b; float c;

b=(int)c;12/17/20221042）強制轉(zhuǎn)換12/17/2022224.2C51變量存儲區(qū)域1、C51變量的定義2、C51變量的存儲類型3、C51變量的存儲區(qū)域4、C51變量定義舉例5、C51變量的存儲模式12/17/20221054.2C51變量存儲區(qū)域1、C51變量的定義12/171、C51變量的定義

C51變量定義的一般格式為：

[存儲類型] 數(shù)據(jù)類型 [存儲區(qū)域]變量名1[=初值][,變量名2[=初值]][,…]或

[存儲類型] [存儲區(qū)域] 數(shù)據(jù)類型變量名1[=初值][,變量名2[=初值]][,…]

staticunsignedchardatai=0;

12/17/20221061、C51變量的定義 C51變量定義的一般格式為：122、C51變量的存儲類型

按照ANSIC，C語言的變量有4種存儲類型：（P71） 動態(tài)存儲（auto） 靜態(tài)存儲（static） 全局存儲（extern） 寄存器存儲（register）12/17/20221072、C51變量的存儲類型 12/17/202225

（1）動態(tài)變量

動態(tài)（存儲）變量：用auto定義的為動態(tài)變量，也叫自動變量。

作用范圍：在定義它的函數(shù)內(nèi)或復合語句內(nèi)部。執(zhí)行時，分配存儲空間，結(jié)束時釋放存儲空間。 定義變量時，auto可以省略12/17/2022108 （1）動態(tài)變量12/17/202226

（2）靜態(tài)變量

靜態(tài)（存儲）變量：用static定義的為靜態(tài)變量。函數(shù)退出時，變量的值不消失。分為靜態(tài)局部和靜態(tài)全局變量。

靜態(tài)局部變量：在函數(shù)體內(nèi)定義

靜態(tài)全局變量：在函數(shù)體外部定義

若非必要，不要多用靜態(tài)變量12/17/2022109 （2）靜態(tài)變量12/17/202227

（3）外部變量

外部（存儲）變量：用extern聲明的變量為外部變量，是在其它文件定義過的全局變量。 用extern聲明后，便可以在所聲明的文件中使用。

12/17/2022110 （3）外部變量12/17/202228 補充：函數(shù)的定義：函數(shù)功能的確立，包括制定函數(shù)名、函數(shù)值類型、形參及其類型、函數(shù)體等，是一個完整的、獨立的函數(shù)單位。 函數(shù)的聲明：把函數(shù)的名字、函數(shù)類型以及形參類型、個數(shù)和順序通知編譯系統(tǒng)，以便在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)按此進行對照檢查。12/17/2022111 補充：12/17/202229#include<stdio.h>voidmain(){

intmax(int,int);//對被調(diào)函數(shù)的聲明

intA=13,B=3;定義外部變量 printf(“%d\n”,max(A,B));}intmax(intx,inty)//定義子函數(shù){ intz; z=x>y?x:y; return(z);}12/17/2022112#include<stdio.h>12/17/202230

（4）寄存器變量

寄存器（存儲）變量：用register定義的變量為寄存器變量。

寄存器變量存放在CPU的寄存器中，這種變量處理速度快，但數(shù)目少。

C51中的寄存器變量：C51的編譯器在編譯時，能夠自動識別程序中使用頻率高的變量，并將其安排為寄存器變量，用戶不用專門聲明，對C51無實際意義。12/17/2022113 （4）寄存器變量12/17/2022313、C51變量的存儲區(qū)域（P57）

變量的存儲區(qū)屬性是單片機擴展的概念，非常重要，它涉及到6個新的關(guān)鍵字。

MCS-51單片機有四個存儲空間，分成三類，它們是片內(nèi)RAM、片外RAM和ROM。

12/17/20221143、C51變量的存儲區(qū)域（P57） 變量的存儲區(qū)屬性是12/17/202211512/17/2022334、C51變量定義舉例 1）定義存儲在data區(qū)域的動態(tài)unsignedchar變量：

unsignedchardatasec=0,min=0,hou=0; 2）定義存儲在data區(qū)域的靜態(tài)unsignedchar變量：staticunsignedchardatascan_code=0xfe;

3）定義存儲在data區(qū)域的靜態(tài)unsignedint變量：

staticunsignedintdatad; 12/17/20221164、C51變量定義舉例 1）定義存儲在data區(qū)域的動 4）定義存儲在bdata區(qū)域的動態(tài)unsignedchar變量：

unsignedcharbdataoperate,operate1;

5）定義存儲在idata區(qū)域的動態(tài)unsignedchar數(shù)組：

unsignedcharidatatemp[20]; 6）定義在pdata區(qū)域的動態(tài)有符號int數(shù)組：

intpdatasend_data[30];

12/17/2022117 4）定義存儲在bdata區(qū)域的動態(tài)unsignedch 7）定義存儲在xdata區(qū)域的動態(tài)unsignedint數(shù)組：

unsignedintxdatareceiv_buf[50]; 8）定義存儲在code區(qū)域的unsignedchar數(shù)組：

unsignedcharcodea[10]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//定義共陰極數(shù)碼管段碼數(shù)組12/17/2022118 7）定義存儲在xdata區(qū)域的動態(tài)unsignedint5、C51變量的存儲模式(P58)

存儲模式：如果在定義變量時缺省了存儲區(qū)，則編譯器會自動選擇默認的存儲區(qū)域，也就是存儲模式。

存儲模式分為三種：小模式（small）、緊湊模式（compact）和大模式（large）。編譯模式由編譯控制命令決定。

存儲模式（編譯模式）決定了變量的默認存儲區(qū)域和參數(shù)的傳遞方法。12/17/20221195、C51變量的存儲模式(P58) 存儲模式：如果在定

(1)small模式

在small模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“data”、“idata”，并且堆棧也安排在該區(qū)域中。

small模式的特點：存儲容量小，但速度快。

默認存儲模式：如果文件或函數(shù)未指明存儲模式，則編譯器按small模式處理。12/17/2022120 (1)small模式12/17/202238

(2)compact模式

在compact模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“pdata”，最大變量數(shù)為256字節(jié)，并且堆棧也安排在該區(qū)域中。

compact模式的其特點：是存儲容量較small模式大，速度較small模式稍慢，但比large模式要快。12/17/2022121(2)compact模式12/17/202239

(3)large模式

在large模式下，變量的默認存儲區(qū)域是“xdata”，最大變量數(shù)可達64KB。

large模式的特點：存儲容量大，速度慢12/17/2022122 (3)large模式12/17/202240

默認存儲模式：如果文件或函數(shù)未指明存儲模式，則編譯器按small模式處理。

存儲模式控制命令：“#pragmasmall(或compact、large)”應放在文件的開始。

12/17/2022123 12/17/2022414.3C51的運算符12/17/20221244.3C51的運算符12/17/202242思考題1：10/3=?10/3.0=?10/3.00=?12/17/2022125思考題1：12/17/202243思考題2：j++;j--;++j;--j;例：charc=1;chara;求：（1）a=c++;后，a，c值是多少？（2）a=++c;后，a，c值是多少？12/17/2022126思考題2：12/17/2022441||1=？4||5=？12/17/20221271||1=？12/17/20224512/17/202212812/17/202246復合運算符：a+=b;x*=a+b;

復合運算的表達方式有利于提高編譯效率，產(chǎn)生質(zhì)量較高的目標代碼。但可讀性相對較差。12/17/2022129復合運算符：復合運算的表達方式有利于提高編譯效率4.4數(shù)組1、數(shù)組：同一類型變量的有序組合。注：數(shù)組和普通變量一樣，要先定義再使用。2、定義方式：數(shù)據(jù)類型數(shù)組名[常量表達式]unsignedinta[10];4.4.1一維數(shù)組12/17/20221304.4數(shù)組1、數(shù)組：同一類型變量的有序組合。4.4.13、賦值方式：數(shù)據(jù)類型[存儲區(qū)域]數(shù)組名[常量表達式]={常量表達式}；unsignedcharb[2]={1,2}；unsignedcharcodetable[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};12/17/20221313、賦值方式：12/17/2022494.4.2字符數(shù)組1、字符數(shù)組：基本類型為字符類型的數(shù)組。用來存放字符的。2、定義：方法同一般數(shù)組。如：chara[5]={‘h’,’e’,’l’,’l’,’o’};for(i=0;i<5;i++)printf(“%c”,a[i]);12/17/20221324.4.2字符數(shù)組1、字符數(shù)組：基本類型為字符類型的數(shù)組3、字符串：在C語言中，將字符串作為字符數(shù)組來處理的。

用字符串常量來使字符數(shù)組初始化：chara[]={“hello”};或:chara[]=“hello”;問：在內(nèi)存中怎么存儲的？12/17/20221333、字符串：在C語言中，將字符串作為字符數(shù)組來處理的。問：在注：C語言規(guī)定以’\0’作為字符串結(jié)束的標志，在程序中依靠檢測的位置來判定字符串是否結(jié)束。

chara[]={“hello”}; i=0; while(a[i]!=‘\0’) { write_data(a[i]); i++; }12/17/2022134注：C語言規(guī)定以’\0’作為字符串結(jié)束的標志，在程序4.5指針主要內(nèi)容4.5.1指針概念4.5.2指針變量的定義、賦值與引用4.5.3KeilC51的指針類型12/17/20221354.5指針主要內(nèi)容12/17/202253指針：對于一個存儲單元來講，單元的地址即為指針。指針變量：存放指針的變量，用來指向另一個變量。區(qū)別：一個指針是指一個地址，是一個常量；一個指針變量可以被賦予不同的指針（地址），是一個變量。4.5.1指針概念12/17/2022136指針：對于一個存儲單元來講，單元的地址即為指針。4.5.1

4.5.2指針的定義、賦值與引用1、定義其格式為：

[存儲類型]數(shù)據(jù)類型*指針名1[，*指針名2][，…]例如：

char*cpt;//定義了一個指針變量cpt，它所指向的是一個字符型的數(shù)據(jù)?；蚨xcpt為指向字符型變量的指針變量

指針說明符12/17/2022137 4.5.2指針的定義、賦值與引用指針說明符12/17/2、賦值（指針變量使用前必須賦值）指針變量只能賦予地址。intc；int*p=&c;(int*p;p=&c;)12/17/20221382、賦值（指針變量使用前必須賦值）12/17/2022563、指針變量的引用注意：指針變量的定義和引用中*的意義不同??！在指針變量定義中：*是類型說明符，說明其后的變量是指針類型在指針變量的引用中：*是運算符，（取內(nèi)容）int*p=&a,inta,c;c=*p;12/17/20221393、指針變量的引用12/17/2022574.7C51的程序設(shè)計4.7.1C51程序結(jié)構(gòu)常用C51的頭文件：reg51.h（定義特殊功能寄存器等）；math.h（數(shù)學函數(shù)）；

ctype.h（字符函數(shù)）；

stdio.h（一般IO函數(shù)）；

stdlib.h（標準函數(shù)）；

absacc.h（絕對地址訪問）；

string.h（串函數(shù)）…….func1(){

局部變量定義<程序體>}……funcN(){

局部變量定義<程序體>}main(){

局部變量定義<程序體>

}

包含<頭文件>

函數(shù)聲明全局變量、參數(shù)定義12/17/20221404.7C51的程序設(shè)計常用C51的頭文件：reg51.#include<reg51.h>sbitLED1=P3^2;//定義SFR中引腳的“位”sbitLED2=P3^3;sbitLED3=P3^4;voiddelayms(unsignedintx);//毫秒延時函數(shù)

voidmain(void)//主程序{while(1)//非0為真，此為無限循環(huán){LED1=0;LED2=1;LED3=1;delayms(1000);LED1=1;LED2=0;LED3=1;delayms(1000);LED1=1;LED2=1;LED3=0;delayms(1000);}}

voiddelayms(unsignedintx)//毫秒延時函數(shù){unsignedcharj;while(x--)//非0，為真，即x=0時退出循環(huán){for(j=0;j<123;j++){;}}}包含文件

全程變量、參數(shù)定義函數(shù)聲明主函數(shù)子函數(shù)12/17/2022141#include<reg51.h>包含文件主函數(shù)子函數(shù)14.7.2C51流程控制1.選擇語句ifif（表達式）{語句;}例：if（p1！=0）{c=30;}if(條件表達式){語句1;}else{語句2;}例：if(a==b){a++;}else{a--;}當a等于b時，a=a+1，否則a=a-1if（表達式1）{語句1;}elseif（表達式2）{語句2;}elseif（表達式3）{語句3;}……elseif（表達式m）{語句m;}else{語句n;}注：語句中為單一語句，可以不用花括弧。12/17/20221424.7.2C51流程控制1.選擇語句ifif（表達式）if（表達式1）{if()語句1;else()語句2；}

else

{if()語句1;else()語句2；}嵌套12/17/2022143if（表達式1）嵌套12/17/202261if(k1==0) { num++; if(num==10) num=0; }舉例：12/17/2022144if(k1==0)舉例：12/17/20226switch(表達式){

case常量表達式1:{語句1;}break;case常量表達式2:{語句2;}break;case常量表達式3:{語句3;}break;……case常量表達式n:{語句n;}break;

default:{語句n+1;}}2.switch/case語句也不是必須的12/17/2022145switch(表達式)2.switch/cas