C語言編程基礎(chǔ)圖文

會計學(xué)1C語言編程基礎(chǔ)圖文單片機應(yīng)用系統(tǒng)日趨復(fù)雜，對程序的可讀性、升級與維護以及模塊化要求越來越高，對軟件編程要求也越來越高，要求編程人員在短時間內(nèi)編寫出執(zhí)行效率高、運行可靠的程序代碼。同時，也要方便多個編程人員來進行協(xié)同開發(fā)。C51語言是近年來在8051單片機開發(fā)中，普遍使用的程序設(shè)計語言，能直接對8051單片機硬件進行操作，既有高級語言特點，又有匯編語言特點，因此在8051單片機程序設(shè)計中，得到廣泛使用。本章介紹8051單片機的C51語言，以及如何使用C51語言集成化開發(fā)平臺KeilμVision3，進行C51程序設(shè)計與開發(fā)。2第1頁/共156頁3.1C51編程語言簡介用于8051單片機編程的C語言，在標(biāo)準(zhǔn)C基礎(chǔ)上針對8051硬件特點進行擴展，并向8051上移植，經(jīng)多年努力，C51已成為公認(rèn)的高效、簡潔的8051單片機的實用高級編程語言。與8051匯編語言相比，C51語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯優(yōu)勢，易學(xué)易用。3.1.1C51語言與匯編語言的比較與8051匯編語言相比，C51有如下優(yōu)點。（1）可讀性好。C51語言程序比匯編語言程序的可讀性好，編程效率高，程序便于修改、維護以及升級。第2頁/共156頁（2）模塊化開發(fā)與資源共享。用C51開發(fā)的程序模塊可不經(jīng)修改，直接被其他工程所用，使得開發(fā)者能夠很好地利用已有的大量標(biāo)準(zhǔn)C程序資源與豐富的庫函數(shù)，減少重復(fù)勞動，同時也有利于多個工程師進行協(xié)同開發(fā)。（3）可移植性好。為某種型號單片機開發(fā)的C語言程序，只需把與硬件相關(guān)的頭文件和編譯鏈接的參數(shù)進行適當(dāng)修改，就可方便地移植到其他型號的單片機上。例如，為8051單片機編寫的程序通過改寫頭文件以及少量的程序行，就可方便地移植到PIC單片機上。（4）生成的代碼效率高。當(dāng)前較好的C51語言編譯系統(tǒng)編譯出來的代碼效率只比直接使用匯編語言低20%左右，如果使用優(yōu)化編譯選項，最高可達(dá)到90%左右。4第3頁/共156頁3.1.2C51語言與標(biāo)準(zhǔn)C語言的比較C51語言與標(biāo)準(zhǔn)C語言間有許多相同地方，但也有自身特點。不同的嵌入式C語言編譯系統(tǒng)之所以與標(biāo)準(zhǔn)C語言有不同的地方，主要是由于它們所針對的硬件系統(tǒng)不同。對于8051單片機，目前廣泛使用的是C51語言。C51語言基本語法與標(biāo)準(zhǔn)C相同，是在標(biāo)準(zhǔn)C的基礎(chǔ)上進行適合8051內(nèi)核單片機硬件的擴展。深入理解C51語言對標(biāo)準(zhǔn)C語言的擴展部分以及它們的不同之處，是掌握C51語言的關(guān)鍵之一。5第4頁/共156頁C51語言與標(biāo)準(zhǔn)C語言一些差別如下。（1）庫函數(shù)不同。標(biāo)準(zhǔn)C中不適合于嵌入式控制器系統(tǒng)的庫函數(shù)，被排除在C51語言之外，如字符屏幕和圖形函數(shù)。有些庫函數(shù)必須針對8051的硬件特點來做出相應(yīng)的開發(fā)。例如，在標(biāo)準(zhǔn)C中，庫函數(shù)printf和scanf，常用于屏幕打印和接收字符，而在C51語言中，主要用于串行口數(shù)據(jù)的收發(fā)。（2）數(shù)據(jù)類型有一定區(qū)別。在C51中增加幾種8051單片機的數(shù)據(jù)類型，在標(biāo)準(zhǔn)C的基礎(chǔ)上又?jǐn)U展了4種類型。例如，8051單片機包含位操作空間和豐富的位操作指令，因此，C51語言與標(biāo)準(zhǔn)C語言相比增加了位類型。6第5頁/共156頁（3）C51語言變量存儲模式與標(biāo)準(zhǔn)C語言中變量存儲模式數(shù)據(jù)不一樣。標(biāo)準(zhǔn)C最初是為通用計算機設(shè)計的，在通用計算機中只有一個程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)一尋址的內(nèi)存空間，而C51語言中變量的存儲模式與8051單片機的各種存儲器區(qū)緊密相關(guān)。（4）數(shù)據(jù)存儲類型不同。8051存儲區(qū)可分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)、外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)以及程序存儲區(qū)。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)可分為3個不同的C51存儲類型：data、idata和bdata。外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)分為2個不同的C51存儲類型：xdata和pdata。程序存儲區(qū)只能讀不能寫，可能在8051內(nèi)部或者在外部，C51語言提供的code存儲類型用來訪問程序存儲區(qū)。7第6頁/共156頁（5）標(biāo)準(zhǔn)C語言沒有處理單片機中斷的定義，而C51語言中有專門的中斷函數(shù)。（6）C51語言與標(biāo)準(zhǔn)C的輸入/輸出處理不一樣。C51中輸入/輸出是通過8051單片機的串口來完成的，輸入/輸出指令執(zhí)行前必須對串行口初始化。（7）頭文件不同。C51語言頭文件必須把8051單片機內(nèi)部的外設(shè)硬件資源（如定時器、中斷、I/O等）相應(yīng)的特殊功能寄存器寫入到頭文件內(nèi)，而標(biāo)準(zhǔn)C不用。（8）程序結(jié)構(gòu)的差異。由于8051單片機的硬件資源有限，它的編譯系統(tǒng)不允許太多的程序嵌套。其次，標(biāo)準(zhǔn)C語言所具備的遞歸特性不被C51語言支持。8第7頁/共156頁但從數(shù)據(jù)運算操作、程序控制語句以及函數(shù)的使用上來說，C51與標(biāo)準(zhǔn)C幾乎沒有什么明顯差別。如果程序設(shè)計者具備了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)C語言的編程基礎(chǔ)，只要注意C51與標(biāo)準(zhǔn)C不同之處，并熟悉8051單片機的硬件結(jié)構(gòu)，就能較快掌握C51編程。3.2C51語言程序設(shè)計基礎(chǔ)本節(jié)在標(biāo)準(zhǔn)C基礎(chǔ)上，了解掌握C51的數(shù)據(jù)類型和存儲類型、C51的基本運算與流程控制語句、C51語言構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、C51函數(shù)以及C51程序設(shè)計的其他一些問題，為C51的程序開發(fā)打下基礎(chǔ)。9第8頁/共156頁3.2.1C51語言中的數(shù)據(jù)類型與存儲類型1．?dāng)?shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)是單片機操作的對象，具有一定格式的數(shù)字或數(shù)值，數(shù)據(jù)的不同格式就稱為數(shù)據(jù)類型。KeilC51支持的基本數(shù)據(jù)類型見表3-1。針對8051的硬件特點，C51在標(biāo)準(zhǔn)C基礎(chǔ)上，擴展了4種數(shù)據(jù)類型（見表3-1中最后4行）。注意，擴展的4種數(shù)據(jù)類型，不能使用指針來對它們存取。10第9頁/共156頁第10頁/共156頁2．C51的擴展數(shù)據(jù)類型下面對擴展的4種數(shù)據(jù)類型說明。（1）位變量bit的值可以是1（true），也可是0（false）。（2）特殊功能寄存器sfr。8051單片機的特殊功能寄存器分布在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)的地址單元80H～FFH之間，“sfr”數(shù)據(jù)類型占用一個內(nèi)存單元。利用它可訪問8051單片機內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。例如：sfrP1=0x90這一語句定義了P1端口在片內(nèi)的寄存器，在程序后續(xù)的語句中可以用“P1=0xff”，使P1的所有引腳輸出為高電平的語句來操作特殊功能寄存器。12第11頁/共156頁（3）特殊功能寄存器sfr16。

“sfr16”數(shù)據(jù)類型占用兩個內(nèi)存單元，用于操作占兩個字節(jié)的特殊功能寄存器。例如：“sfr16DPTR=0x82”語句定義了片內(nèi)16位數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR，其低8位字節(jié)地址為82H，高8位字節(jié)地址為83H。在程序的后續(xù)語句中就可對DPTR進行操作。（4）特殊功能位sbit。

sbit是指AT89S51片內(nèi)特殊功能寄存器的可尋址位。例如：

sfr PSW=0xd0； //定義PSW寄存器地址為0xd0 sbit sbitOV=PSW^2； //定義OV位為PSW.2符號“^”前是特殊功能寄存器名字，“^”后的數(shù)字定義特殊功能寄存器可尋址位在寄存器中的位置，取值必須是0～7。第12頁/共156頁注意，不要把bit與sbit相混淆。bit定義普通的位變量，只能是二進制的0或1。sbit是定義特殊功能寄存器的可尋址位，值是可以進行位尋址的特殊功能寄存器的某位的絕對地址，例如PSW寄存器OV位的絕對地址0xd2。3．?dāng)?shù)據(jù)存儲類型在討論C51數(shù)據(jù)類型時，須同時提及它的存儲類型，以及它與8051單片機存儲器結(jié)構(gòu)的關(guān)系，因為C51定義的任何數(shù)據(jù)類型必須以一定的方式，定位在8051單片機的某一存儲區(qū)中，否則沒有任何實際意義。14第13頁/共156頁8051有片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)，還有程序存儲區(qū)。片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)是可讀寫的，8051單片機的衍生系列最多可有256字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)（例如AT89S52單片機），其中低128字節(jié)可直接尋址，高128字節(jié)（80H～FFH）只能間接尋址，從地址20H開始的16字節(jié)可位尋址。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)可分為3個不同的數(shù)據(jù)存儲類型：data、idata和bdata。訪問片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)比訪問片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)慢，因為訪問片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)要通過對數(shù)據(jù)指針加載地址來間接尋址訪問。

C51提供兩種不同的數(shù)據(jù)存儲類型xdata和pdata來訪問片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)。15第14頁/共156頁程序存儲區(qū)只能讀不能寫，可能在8051單片機內(nèi)部或者外部，或外部和內(nèi)部都有，由8051單片機硬件決定，C51提供了code存儲類型來訪問程序存儲區(qū)。C51存儲類型與8051實際的存儲空間的對應(yīng)關(guān)系見表3-2。下面對表3-2各種存儲區(qū)作以說明。（1）DATA區(qū)。尋址是最快的，應(yīng)把常使用的變量放在該區(qū)，但該區(qū)存儲空間有限，DATA區(qū)除了包含程序變量外，還包含了堆棧和寄存器組。DATA區(qū)聲明中的存儲類型標(biāo)識符為data，通常指片內(nèi)RAM128字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲的變量，可直接尋址。16第15頁/共156頁17第16頁/共156頁聲明舉例： unsignedchardatasystem_status=0; unsignedintdataunit_id[8]; chardatainp_string[20]；

標(biāo)準(zhǔn)變量和用戶自聲明變量都可存儲在DATA區(qū)中，只要不超過DATA區(qū)的范圍即可，由于C51用默認(rèn)的寄存器組來傳遞參數(shù)，這樣DATA區(qū)至少失去8字節(jié)空間。另外，當(dāng)內(nèi)部堆棧溢出的時候，程序會莫名其妙地復(fù)位。這是因為8051沒有報錯機制，堆棧溢出只能以這種方式表示，因此要留有較大的堆棧空間來防止堆棧溢出。（2）BDATA區(qū)。DATA中的位尋址區(qū)，在該區(qū)中聲明變量就可進行位尋址。BDATA區(qū)聲明中的存儲類型標(biāo)識符18第17頁/共156頁為bdata，指的是片內(nèi)RAM可位尋址的16字節(jié)存儲區(qū)（字節(jié)地址為20H～2FH）中的128個位。下面是在BDATA區(qū)中聲明的位變量和使用位變量的例子：unsignedcharbdatastatus_byte;unsignedintbdatastatus_word;sbitstat_flag=status_byte^4;if(status_word^15){……}stat_flag=1;C51編譯器不允許在BDATA區(qū)中聲明float和double型變量。（3）IDATA區(qū)。該區(qū)使用寄存器作為指針來進行間接尋址，常用來存放使用比較頻繁的變量。與外部存儲器尋址相比，它的指令執(zhí)行周期和代碼長度相對較短。IDATA區(qū)聲明19第18頁/共156頁中的存儲類型標(biāo)識符為idata，指的是片內(nèi)RAM的256字節(jié)的存儲區(qū)，只能間接尋址，速度比直接尋址慢。聲明舉例如下：unsignedcharidatasystem_status=0;unsignedintidataunit_id[8];charidatainp_string[16]；floatidataout_value;（4）PDATA區(qū)和XDATA區(qū)位于片外存儲區(qū)，PDATA區(qū)和XDATA區(qū)聲明中的存儲類型標(biāo)識符分別為pdata和xdata。PDATA區(qū)只有256字節(jié)，僅指定256字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)。但XDATA區(qū)最多可達(dá)64KB，對應(yīng)的xdata存儲類型標(biāo)識符可指定外部數(shù)據(jù)區(qū)64KB內(nèi)的任何地址。20第19頁/共156頁對PDATA區(qū)的尋址要比對XDATA區(qū)尋址快，因為對PDATA區(qū)尋址，只需裝入8位地址，而對XDATA區(qū)尋址要裝入16位地址，所以盡量把外部數(shù)據(jù)存儲在PDATA區(qū)中。對PDATA區(qū)和XDATA區(qū)的聲明舉例如下：unsignedcharxdatasystem_status=0;unsignedintpdataunit_id[8];charxdatainp_string[16]；floatpdataout_value;由于外部數(shù)據(jù)存儲器與外部I/O口是統(tǒng)一編址的，外部數(shù)據(jù)存儲器地址段中除了包含數(shù)據(jù)存儲器地址外，還包含外部I/O口的地址。對外部數(shù)據(jù)存儲器及外部I/O口的尋址將在本章的絕對地址尋址中介紹。21第20頁/共156頁（5）程序存儲區(qū)CODE。程序存儲區(qū)CODE聲明的標(biāo)識符為code，儲存的數(shù)據(jù)是不可改變的。在C51編譯器中可以用存儲區(qū)類型標(biāo)識符code來訪問程序存儲區(qū)。聲明舉例如下：unsignedcharcodea[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08};上面介紹了C51的數(shù)據(jù)存儲類型，其大小和值域見表3-3。單片機訪問片內(nèi)RAM比訪問片外RAM相對快一些，所以應(yīng)盡量把頻繁使用的變量置于片內(nèi)RAM。即采用data、bdata或idata存儲類型，而將容量較大的或使用不太頻繁的那些變量22第21頁/共156頁置于片外RAM，即采用pdata或xdata存儲類型。常量只能采用code存儲類型。23第22頁/共156頁變量存儲類型定義舉例：（1）chardataa1; /*字符變量a1被定義為data型，分配在 片內(nèi)RAM低128字節(jié)中*/（2）floatidatax,y; /*浮點變量x和y被定義為idata型，定位在片內(nèi)RAM中，只能用間接尋址方式尋址*/

（3）bitbdatap; /*位變量p被定義為bdata型，定位在片內(nèi)

RAM中的位尋址區(qū)*/

（4）unsignedintpdatavar1;/*無符號整型變量var1被定義為pdata型，定位在片外RAM中，相當(dāng)于使用@Ri間接尋址*/

（5）unsignedcharxdataa[2][4];/*無符號字符型二維數(shù)組變量a[2][4]被定義為xdata存儲類型，定位在片外RAM中，占據(jù)24=8字節(jié)，相當(dāng)于使用@DPTR間接尋址*/

4．?dāng)?shù)據(jù)存儲模式如果在變量定義時略去存儲類型標(biāo)識符，編譯器會自動默認(rèn)存儲類型。默認(rèn)的存儲類型進一步由SMALL、COMPACT24第23頁/共156頁和LARGE存儲模式指令限制。例如，若聲明charvar1，則在使用SMALL存儲模式下，var1被定位在data存儲區(qū)，在使用COMPACT模式下，var1被定位在idata存儲區(qū)；在LARGE模式下，var1被定位在xdata存儲區(qū)中。下面對存儲模式作進一步說明。（1）SMALL模式。該模式下，所有變量都默認(rèn)位于8051單片機內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器，與使用data指定存儲器類型的方式一樣。在此模式下，變量訪問的效率高，但是所有數(shù)據(jù)對象和堆棧必須使用內(nèi)部RAM。25第24頁/共156頁（2）COMPACT模式。本模式下所有變量都默認(rèn)在外部數(shù)據(jù)存儲器的1頁（256字節(jié)）內(nèi)，這與使用pdata指定存儲器類型是一樣的。該存儲器類型適用于變量不超過256字節(jié)的情況，此限制是由尋址方式?jīng)Q定的，相當(dāng)于使用數(shù)據(jù)指針@Ri尋址。與SMALL模式相比，該存儲模式的效率比較低，對變量訪問的速度也慢一些，但比LARGE模式快。（3）LARGE模式。本模式下所有變量都默認(rèn)位于外部數(shù)據(jù)存儲器，相當(dāng)于用@DPTR尋址。通過數(shù)據(jù)指針訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的效率較低，特別是當(dāng)變量為2字節(jié)或更多字節(jié)時，該模式要比SMALL和COMPACT產(chǎn)生更多的代碼。26第25頁/共156頁在固定的存儲器地址上進行變量傳遞，是C51的標(biāo)準(zhǔn)特征之一。在SMALL模式下，參數(shù)傳遞是在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)中完成的。LARGE和COMPACT模式允許參數(shù)在外部存儲器中傳遞。C51也支持混合模式。例如，在LARGE模式下，生成的程序可將一些函數(shù)放入SMALL模式中，從而加快執(zhí)行速度。3.2.2C51語言的特殊功能寄存器及位變量定義介紹C51如何對特殊功能寄存器及位變量進行定義并訪問。1．特殊功能寄存器的C51定義C51語言允許通過使用關(guān)鍵字sfr、sbit或直接引用編譯器提供的頭文件來對特殊功能寄存器（SFR）進行訪問，第26頁/共156頁8051的特殊功能寄存器分布在片內(nèi)RAM高128字節(jié)中，只能采用直接尋址方式。（1）使用關(guān)鍵字定義sfr。為能直接訪問特殊功能寄存器SFR，C51提供了一種定義方法，即引入關(guān)鍵字sfr，語法如下：

sfr特殊功能寄存器名字=特殊功能寄存器地址；例如：sfr IE=0xA8; //中斷允許寄存器地址A8Hsfr TCON=0x88; //定時器/計數(shù)器控制寄存器地址88Hsfr SCON=0x98; //串行口控制寄存器地址98H在8051中，要訪問16位SFR，要用關(guān)鍵字sfr16。16位SFR的低字節(jié)地址須作為“sfr16”的定義地址，例如：28第27頁/共156頁

sfr16DPTR=0x82 //DPTR的低8位地址為82H，高8位地址為83H（2）通過頭文件訪問SFR。各種衍生型的8051單片機的特殊功能寄存器的數(shù)量與類型有時是不相同的，對其訪問可通過頭文件的訪問來進行。為用戶處理方便，C51把8051（或8052單片機）常用的特殊功能寄存器和其中的可尋址位進行了定義，放在一個reg51.h（或reg52.h）的頭文件中。當(dāng)用戶要使用時，只需在使用之前用一條預(yù)處理命令#include<reg51.h>把這個頭文件包含到程序中，就可使用特殊功能寄存器名和其中的可尋址位名稱了。用戶可對頭文件進行增減。29第28頁/共156頁頭文件引用舉例如下：#include<reg51.h> //包含8051單片機的頭文件voidmain(void){ TL0=0xf0; //給T0低字節(jié)TL0設(shè)置時間常數(shù)，已在reg51.h中定義

TH0=0x3f; //給定時器T0高字節(jié)TH0設(shè)置時間常數(shù)，已在//reg51.h中定義

TR0=1; //啟動定時器0 ……}（3）特殊功能寄存器中的位定義。對SFR中的可尋址位的訪問，要使用關(guān)鍵字來定義可尋址位，共3種方法。第29頁/共156頁①sbit位名=特殊功能寄存器^位置；例如：sfr PSW=0xd0； //定義PSW寄存器的字節(jié)地址0xd0sbit CY=PSW^7； //定義CY位為PSW.7，地址為0xd0sbit OV=PSW^2； //定義OV位為PSW.2，地址為0xd2②sbit位名=字節(jié)地址^位置；例如：sbitCY=0xd0^7； //CY位地址為0xd7sbitOV=0xd0^2； //OV位地址為0xd2③sbit位名=位地址；將位的絕對地址賦給變量，位地址必須在0x80～0xff。例如： sbitCY=0xd7； //CY位地址為0xd7sbitOV=0xd2； //OV位地址為0xd231第30頁/共156頁【例】AT89S51單片機片內(nèi)P1口的各尋址位的定義如下：SfrP1=0x90；sbitP1_7=P1^7;sbitP1_6=P1^6;sbitP1_5=P1^5;sbitP1_4=P1^4;sbitP1_3=P1^3;sbitP1_2=P1^2;sbitP1_1=P1^1;sbitP1_0=P1^0;

2．位變量的C51定義（1）由于8051能進行位操作，C51擴展的“bit”數(shù)據(jù)類型用來定義位變量，這是與標(biāo)準(zhǔn)C的不同之處。32第31頁/共156頁C51采用關(guān)鍵字“bit”來定義位變量，一般格式為：bitbit_name;例如：bitov_flag; //將ov_flag定義為位變量bitlock_pointer; //將lock_pointer定義為位變量（2）函數(shù)可以包含類型為bit的參數(shù)，也可將其作為返回值。C51程序函數(shù)可以包含類型為“bit”的參數(shù)，也可將其作為返回值。例如：bitfunc(bitb0,bitb1); //位變量b0與b1作為函數(shù)func的參數(shù){

……

return(b1); //位變量b1作為return函數(shù)的返回值}33第32頁/共156頁（3）位變量定義的限制。位變量不能用來定義指針和數(shù)組。例如：bit*ptr; //錯誤，不能用位變量來定義指針bitarray[] ; //錯誤，不能用位變量來定義數(shù)組array[]定義位變量時，允許定義存儲類型，位變量都被放入一個位段，此段總是位于8051的片內(nèi)RAM中，因此其存儲類型限制為DATA或IDATA，如果將位變量定義成其他類型，將會導(dǎo)致編譯時出錯。34第33頁/共156頁3.2.3C51語言的絕對地址訪問如何對8051片內(nèi)RAM、片外RAM及I/O空間進行訪問，C51提供兩種常用的訪問絕對地址的方法。1．絕對宏編譯器提供了一組宏定義對code、data、pdata和xdata空間進行絕對尋址。程序中用“#include<absacc.h>”來對absacc.h中聲明的宏來訪問絕對地址，包括CBYTE、CWORD、DBYTE、DWORD、XBYTE、XWORD、PBYTE、PWORD，具體使用參見absacc.h頭文件。其中：35第34頁/共156頁CBYTE以字節(jié)形式對code區(qū)尋址；CWORD以字形式對code區(qū)尋址；DBYTE以字節(jié)形式對data區(qū)尋址；DWORD以字形式對data區(qū)尋址；XBYTE以字節(jié)形式對xdata區(qū)尋址；XWORD以字形式對xdata區(qū)尋址；PBYTE以字節(jié)形式對pdata區(qū)尋址；PWORD以字形式對pdata區(qū)尋址。第35頁/共156頁例如：#include<absacc.h>#definePORTAXBYTE[0xFFC0]//將PORTA定義為外部I/O口，地址為0xFFC0，長度8位#defineNRAMDBYTE[0x50] //將NRAM定義為片內(nèi)RAM，地址為0x50，長度8位【例】片內(nèi)RAM、片外RAM及I/O定義的程序如下：#include<absacc.h>#definePORTAXBYTE[0xffc0]//將PORTA定義為外部I/O口，地址為0xffc0#defineNRAMDBYTE[0x40] //將NRAM定義為片內(nèi)RAM，地址為0x4037第36頁/共156頁main(){ PORTA=0x3d; //將數(shù)據(jù)3DH寫入地址為0xffc0的外部I/O端口PORTA NRAM=0x01; //將數(shù)據(jù)01H寫入片內(nèi)RAM的0x40單元}2．_at_關(guān)鍵字關(guān)鍵字_at_可對指定的存儲器空間的絕對地址訪問，格式如下：[存儲器類型]數(shù)據(jù)類型說明符變量名_at_地址常數(shù)38第37頁/共156頁其中，存儲器類型為C51能識別的數(shù)據(jù)類型；數(shù)據(jù)類型為C51支持的數(shù)據(jù)類型；地址常數(shù)用于指定變量的絕對地址，必須位于有效的存儲器空間之內(nèi)；使用_at_定義的變量必須為全局變量。第38頁/共156頁【例】使用關(guān)鍵字_at_實現(xiàn)絕對地址的訪問，程序如下：voidmain(void){ dataunsignedchary1_at_0x50;//在data區(qū)定義字節(jié)變量y1，//它的地址為50H xdataunsignedinty2_at_0x4000;//在xdata區(qū)定義字變量y2，地//址為4000H

y1=0xff;

y2=0x1234;

……

while(1);}【例】將片外RAM2000H開始的連續(xù)20字節(jié)清0，程序如下：40第39頁/共156頁xdataunsignedcharbuffer[20]_at_0x2000;voidmain(void){ unsignedchari;

for(i=0;i<20;i++)

{ buffer[i]=0

}}如把片內(nèi)RAM40H單元開始的8個單元內(nèi)容清0，程序如下：xdataunsignedcharbuffer[8]_at_0x40;voidmain(void){41第40頁/共156頁unsignedcharj; for(j=0;j<8;j++) {

buffer[j]=0

}}3.2.4C51的基本運算與標(biāo)準(zhǔn)C類似，主要包括算術(shù)運算、關(guān)系運算、邏輯運算、位運算和賦值運算及其表達(dá)式等。1．算術(shù)運算符算術(shù)運算的算術(shù)運算符及說明見表3-4。42第41頁/共156頁43第42頁/共156頁C51中表示加1和減1時可以采用自增運算符和自減運算符，自增和自減運算符是使變量自動加1或減1，自增和自減運算符放在變量前和變量之后是不同的，見表3-5。44第43頁/共156頁2．邏輯運算符邏輯運算的結(jié)果只有“真”和“假”兩種，“1”表示真，“0”表示假。表3-6列出了邏輯運算符及其說明。例如條件“10>20”為假，“2<6”

為真，則邏輯與運算為：(10>20)&&(2<6)=0&&1=0。3．關(guān)系運算符關(guān)系運算符是判斷兩個數(shù)之間的關(guān)系。說明如表3-7所示。45第44頁/共156頁46第45頁/共156頁4．位運算位運算符及其說明見表3-8。

47第46頁/共156頁在實際應(yīng)用中，常想改變I/O口中某一位的值，而不影響其他位，如果I/O口可位尋址的，這個問題就很簡單。但有時外擴的I/O口只能進行字節(jié)操作，要想實現(xiàn)單獨位控，就要采用位操作?！纠?/p>

編寫程序?qū)U展的某I/O

口

PORTA（只能字節(jié)操作）的PORTA.5清

0，PORTA.1置為1，程序如下：#define<absacc.h> //定義片外

I/O

口變量PORTA要用該頭文件#definePORTAXBYTE[0xffc0]//定義一個片外

I/O

口變量PORTAvoidmain(){

……

PORTA=(PORTA&0xdf)│0x02;

……}48第47頁/共156頁程序中，第2行定義一個片外

I/O

口變量PORTA，地址為片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)的0xffc0。在main()函數(shù)中，“PORTA=(PORTA&0xdf)│0x02”的作用是先用運算符“&”將PORTA.5置成0，然后再用“│0x02”運算將PORTA.1置為1。5．指針和取地址運算符指針是C51語言中一個十分重要的概念，指針變量用于存儲某個變量的地址，C51用“*”和“&”運算符來提取變量的內(nèi)容和變量的地址，見表3-9。49第48頁/共156頁提取變量的內(nèi)容和變量的地址的一般形式分別為：目標(biāo)變量=*指針變量//將指針變量所指的存儲單元內(nèi)容賦值給目標(biāo)變量指針變量=&目標(biāo)變量 //將目標(biāo)變量的地址賦值給指針變量例如：a=&b； //取b變量的地址送至變量ac=*b； //把以指針變量b為地址的單元內(nèi)容送至變量c指針變量中只能存放地址（即指針型數(shù)據(jù)），不能將非指針類型的數(shù)據(jù)賦值給指針變量。例如：inti； //定義整型變量iint*b； //定義指向整數(shù)的指針變量bb=&i； //將變量i的地址賦給指針變量bb=i；//錯，指針變量b只能存放變量指針（變量地址），不能存放變量i的值50第49頁/共156頁3.2.5C51的分支與循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C51程序按結(jié)構(gòu)可分為3類，即順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是基本結(jié)構(gòu)，程序自上而下，從main(

)的函數(shù)開始一直到程序結(jié)束，只有一條路可走，無其他路徑可選，結(jié)構(gòu)較簡單和便于理解，這里僅介紹分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。1．分支控制語句分支控制語句有：if語句和switch語句。（1）if語句用來判定所給定的條件是否滿足，根據(jù)判定結(jié)果決定執(zhí)行兩種操作之一。if語句的基本結(jié)構(gòu)如下：if(表達(dá)式){語句}括號中的表達(dá)式成立時，程序執(zhí)行大括號內(nèi)的語句，否則51第50頁/共156頁程序跳過大括號中的語句部分，而直接執(zhí)行下面的其他語句。C51提供3種形式的if語句：形式1

if(表達(dá)式){語句}例如：

if(x>y){max=x;min=y;}即如果x>y，則x賦給max，y賦給min。如果x>y不成立，則不執(zhí)行大括號中的賦值運算。形式2if(表達(dá)式){語句1;}else{語句2;}第51頁/共156頁例如：if(x>y){max=x;}else{min=y;}

本形式相當(dāng)于雙分支選擇結(jié)構(gòu)。形式3if(表達(dá)式1){語句1;}elseif(表達(dá)式2){語句2;}elseif(表達(dá)式3){語句3;}……else{語句n;}53第52頁/共156頁例如：if(x>100){y=1;}elseif(x>50){y=2;}elseif(x>30){y=3;}elseif(x>20){y=4;}else{y=5;}本形式相當(dāng)于串行多分支選擇結(jié)構(gòu)。在if語句中又含有一個或多個if語句，這稱為if語句的嵌套。應(yīng)當(dāng)注意if與else的對應(yīng)關(guān)系，else總是與它前面最近的一個if語句相對應(yīng)。54第53頁/共156頁（2）switch語句。if語句只有兩個分支可選擇，而switch語句是多分支選擇語句。switch語句的一般形式如下：switch(表達(dá)式1){ case常量表達(dá)式1:{語句1;}break;

case常量表達(dá)式2:{語句2;}break; …… case常量表達(dá)式n:{語句n;}break; default:{語句n+1;}}上述switch語句說明如下。55第54頁/共156頁（1）每一case常量表達(dá)式須互不相同，否則將混亂。（2）各個case和default出現(xiàn)次序，不影響程序執(zhí)行的結(jié)果。（3）switch括號內(nèi)表達(dá)式的值與某case后面的常量表達(dá)式的值相同時，就執(zhí)行它后面的語句，遇到break語句則退出switch語句。若所有的case中的常量表達(dá)式的值都沒有與switch語句表達(dá)式的值相匹配時，就執(zhí)行default后面的語句。（4）如果在case語句中遺忘了break語句，則程序執(zhí)行了本行之后，不會按規(guī)定退出switch語句，而是將執(zhí)行后續(xù)的case語句。在執(zhí)行1個case分支后，使流程跳出switch結(jié)構(gòu)，即中止switch語句的執(zhí)行，可以用1條break語句完成。56第55頁/共156頁switch語句的最后一個分支可以不加break語句，結(jié)束后直接退出switch結(jié)構(gòu)?！纠吭趩纹瑱C程序設(shè)計中，常用switch語句作為鍵盤中按鍵按下的判別，并根據(jù)按下鍵的鍵號跳向各自的分支處理程序。第56頁/共156頁input:keynum=keyscan()switch(keynum){ case1: key1();break; //如果按下鍵為1鍵，則執(zhí)行函數(shù)key1() case2: key2();break; //如果按下鍵為2鍵，則執(zhí)行函數(shù)key2() case3: key3();break; //如果按下鍵為3鍵，則執(zhí)行函數(shù)key3() case4: key4();break; //如果按下鍵為4鍵，則執(zhí)行函數(shù)key4() ……

default:gotoinput}例子中的keyscan()是另行編寫的一個鍵盤掃描函數(shù)，如果有鍵按下，該函數(shù)就會得到按下按鍵的鍵值，將鍵值賦予變量keynum。如果鍵值為2，58第57頁/共156頁則執(zhí)行鍵值處理函數(shù)key2()后返回；如果鍵值為4，則執(zhí)行key4()函數(shù)后返回。執(zhí)行完1個鍵值處理函數(shù)后，則跳出switch語句，從而達(dá)到按下不同的按鍵來進行不同的鍵值處理的目的。2．循環(huán)控制語句許多實用程序都包含循環(huán)結(jié)構(gòu)，熟練掌握和運用循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計是C51語言程序設(shè)計的基本要求。實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句有以下3種：while語句、do-while語句和for語句。（1）while語句。語法形式為：59第58頁/共156頁while(表達(dá)式)

{

循環(huán)體語句;

}表達(dá)式是while循環(huán)能否繼續(xù)的條件，如果表達(dá)式為真，就重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句；反之，則終止循環(huán)體內(nèi)的語句。while循環(huán)結(jié)構(gòu)特點：循環(huán)條件測試在循環(huán)體開頭，要想執(zhí)行重復(fù)操作，首先必須進行循環(huán)條件的測試，如條件不成立，則循環(huán)體內(nèi)的重復(fù)操作一次也不能執(zhí)行。第59頁/共156頁 例如：while((P1&0x80)==0){ }while中的條件語句對AT89S8051單片機的P1口P1.7進行測試，如果P1.7為低電平（0），則由于循環(huán)體無實際操作語句，故繼續(xù)測試下去（等待），一旦P1.7的電平變高（1），則循環(huán)終止。（2）do-while語句。語法形式為：do{ 循環(huán)體語句;}while(表達(dá)式);第60頁/共156頁do-while語句特點是先執(zhí)行內(nèi)嵌的循環(huán)體語句，再計算表達(dá)式，如表達(dá)式的值為非0，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語句，直到表達(dá)式的值為0時結(jié)束循環(huán)。由do-while構(gòu)成的循環(huán)與while循環(huán)的重要區(qū)別是：while循環(huán)的控制出現(xiàn)在循環(huán)體之前，只有當(dāng)while后面表達(dá)式的值非0時，才可能執(zhí)行循環(huán)體；在do-while構(gòu)成的循環(huán)中，總是先執(zhí)行一次循環(huán)體，然后再求表達(dá)式的值，因此無論表達(dá)式的值是0還是非0，循環(huán)體至少要被執(zhí)行一次。和while循環(huán)一樣，在do-while循環(huán)體中，要有能使while后表達(dá)式的值變?yōu)?的操作，否則，循環(huán)會無限制地進行下去。根據(jù)經(jīng)驗，do-while循環(huán)用的并不多，大多數(shù)的循環(huán)用while來實現(xiàn)會直觀。第61頁/共156頁【例】實型數(shù)組sample存有10個采樣值，編寫程序段，要求返回其平均值（平均值濾波）。程序如下：floatavg(float*sample){ floatsum=0; charn=0; do { sum+=sample[n];

n++;

}while(n<10);

return(sum/10);}（3）基于for語句的循環(huán)。3種循環(huán)常用的是for循環(huán)。不僅可用于循環(huán)次數(shù)已知的情況，也可用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出第62頁/共156頁循環(huán)條件情況，完全可替代while語句。for循環(huán)的一般格式為：for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3){

循環(huán)體語句;}for是關(guān)鍵字，括號中常含有3個表達(dá)式，各表達(dá)式間用“；”隔開。這3個表達(dá)式可以是任意形式的表達(dá)式，通常主要用于for循環(huán)控制。緊跟在for()之后的循環(huán)體，在語法上要求是

1

條語句；若在循環(huán)體內(nèi)需要多條語句，應(yīng)用大括號括起來組成復(fù)合語句。第63頁/共156頁for執(zhí)行過程如下：①計算“表達(dá)式1”，表達(dá)式1通常稱為“初值設(shè)定表達(dá)式”。②計算“表達(dá)式2”，表達(dá)式2通常稱為“終值條件表達(dá)式”，若滿足條件，轉(zhuǎn)下一步，若不滿足條件，則轉(zhuǎn)步驟⑤。③執(zhí)行1次for循環(huán)體。④計算“表達(dá)式3”，“表達(dá)式3”通常稱為“更新表達(dá)式”轉(zhuǎn)向步驟②。⑤結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行for循環(huán)之后的語句。第64頁/共156頁下面對for語句的幾個特例進行說明。①for語句中的小括號內(nèi)的3個表達(dá)式全部為空。 例如：for(;;){

循環(huán)體語句;}在小括號內(nèi)只有兩分號，無表達(dá)式，這意味著沒有設(shè)初值，無判斷條件，循環(huán)變量為增值，它的作用相當(dāng)于while(1)，這將導(dǎo)致一個無限循環(huán)。一般在編程時，需要無限循環(huán)時，可采用這種形式的for循環(huán)語句。②for語句的3個表達(dá)式中，表達(dá)式1缺省。第65頁/共156頁例如：for(;i<=100;i++)sum=sum+i;

即不對i設(shè)初值。③for語句的3個表達(dá)式中，表達(dá)式2缺省。 例如：for(i=1;;i++)sum=sum+i;即不判斷循環(huán)條件，認(rèn)為表達(dá)式始終為真，循環(huán)將無休止地進行下去。④for語句的3個表達(dá)式中，表達(dá)式1、表達(dá)式3省略。例如：for(;i<=100;){ sum=sum+i; i++;}第66頁/共156頁⑤沒有循環(huán)體的for語句。 例如：inta=1000;for(t=0;t<a;t++){;}本例典型應(yīng)用就是軟件延時?？捎醚h(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，即循環(huán)執(zhí)行指令，消磨一段已知的時間。8051單片機指令的執(zhí)行時間是靠一定數(shù)量的時鐘周期來計時的，如果使用12MHz晶振，則12個時鐘周期花費的時間為1μs。第67頁/共156頁【例】編寫一個延時1ms程序。voiddelayms(unsignedcharintj){ unsignedchari;

while(j--)

{ for(i=0;i<125;i++)

{;}

}}如把上述程序段編譯成匯編代碼分析，用for的內(nèi)部循環(huán)大約延時8μs，但不是特別精確。不同編譯器會產(chǎn)生不同延時，因此i的上限值125應(yīng)根據(jù)實際情況進行補償調(diào)整。第68頁/共156頁【例】求1+2+3…+100的累加和。 用for語句編寫的程序如下：#include<reg51.h>#include<stdio.h>main(){ intnvar1,nsum;

for(nvar1=0,nsum=1;nsum<=100;nsum++)

nVar1+=ncount; //累加求和

while(1);}

【例】無限循環(huán)的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。 編寫無限循環(huán)程序段，可使用以下3種結(jié)構(gòu)。第69頁/共156頁①使用while(1)的結(jié)構(gòu)：while(1){

代碼段;}②使用for（；；）的結(jié)構(gòu)：for(;;){

代碼段;}③使用do-while(1)的結(jié)構(gòu)：do{

代碼段;}while(1);

第70頁/共156頁3．break語句、continue語句和goto語句在循環(huán)體執(zhí)行中，如滿足循環(huán)判定條件的情況下跳出代碼段，可使用

break語句或continue語句；如要從任意地方跳轉(zhuǎn)到代碼某地方，可使用goto語句。（1）break語句。循環(huán)結(jié)構(gòu)中，可使用break語句跳出本層循環(huán)體，馬上結(jié)束本層循環(huán)。【例】執(zhí)行如下程序段。第71頁/共156頁【例】執(zhí)行如下程序段。voidmain(void) /*主函數(shù)main()*/{ inti,sum; sum=0; for(i=1;i<=10;i++) { sum=sum+i; if(sum>5)break;print(“sum=%d\n”,sum);/*通過串口向計算機屏幕輸出顯示sum值*/} }本例如沒有break語句，程序?qū)⑦M行10次循環(huán)；當(dāng)i=3時，sum的值為6，此時，if語句的表達(dá)式“sum>5”的值為1，第72頁/共156頁于是執(zhí)行break語句，跳出for循環(huán)，從而提前終止循環(huán)。因此在一個循環(huán)程序中，既可通過循環(huán)語句中的表達(dá)式來控制循環(huán)是否結(jié)束，還可直接通過break語句強行退出循環(huán)結(jié)構(gòu)。（2）continue語句作用及用法與break語句類似，區(qū)別：當(dāng)前循環(huán)遇到break，是直接結(jié)束循環(huán)，若遇上continue，則是停止當(dāng)前這一層循環(huán)，然后直接嘗試下一層循環(huán)。可見，continue并不結(jié)束整個循環(huán)，而僅僅是中斷這一層循環(huán)，然后跳到循環(huán)條件處，繼續(xù)下一層的循環(huán)。當(dāng)然，如果跳到循環(huán)條件處，發(fā)現(xiàn)條件已不成立，那么循環(huán)也會結(jié)束。第73頁/共156頁【例】輸出整數(shù)1～100的累加值，但要求跳過所有個位為3的數(shù)。為完成題目要求，在循環(huán)中加一個判斷，如果該數(shù)各位是3，就跳過該數(shù)不加。如何來判斷1～100的數(shù)中那些位的個數(shù)是3呢？用求余數(shù)的運算符“%”，將一個2位以內(nèi)的正整數(shù)，除以10后，余數(shù)是3，就說明這個數(shù)的個位為3。例如對于數(shù)73，除以10后，余數(shù)是3。根據(jù)以上分析，參考程序如下：第74頁/共156頁voidmain(void) { inti,sum=0; sum=0; for(i=1;i<=100;i++) { if(i%10==3) continue; sum=sum+i; }print(“sum=%d\n”,sum);/*在計算機屏幕顯示sum值，了解本語句的功能即可*/}（3）goto語句是一無條件轉(zhuǎn)移語句，當(dāng)執(zhí)行g(shù)oto語句時，將程序指針跳轉(zhuǎn)到goto給出的下一條代碼?；靖袷饺缦拢篻oto 標(biāo)號第75頁/共156頁【例】計算整數(shù)1～100的累加值，存放到sum中。voidmain(void) { unsignedchariintsum; sumadd:sum=sum+i;i++;if(i<101) { gotosumadd; }}goto語句在C51中經(jīng)常用于無條件跳轉(zhuǎn)某條必須執(zhí)行的語句以及在死循環(huán)程序中退出循環(huán)。為方便閱讀，也為了避免跳轉(zhuǎn)時引發(fā)錯誤，在程序設(shè)計中要慎重使用goto語句。第76頁/共156頁3.2.6C51的數(shù)組在單片機的C51程序設(shè)計中，數(shù)組使用的較為廣泛。1．?dāng)?shù)組簡介數(shù)組是同類數(shù)據(jù)的一個有序結(jié)合，用數(shù)組名來標(biāo)識。整型變量的有序結(jié)合稱為整型數(shù)組，字符型變量的有序結(jié)合稱為字符型數(shù)組。數(shù)組中的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)組元素。數(shù)組中各元素的順序用下標(biāo)表示，下標(biāo)為n的元素可以表示為數(shù)組名[n]。改變[]中的下標(biāo)就可以訪問數(shù)組中的所有的元素。數(shù)組有一維、二維、三維和多維數(shù)組之分。C51語言中常用的一維、二維數(shù)組和字符數(shù)組。第77頁/共156頁（1）一維數(shù)組具有一個下標(biāo)的數(shù)組元素組成的數(shù)組成為一維數(shù)組，一維數(shù)組的形式如下： 類型說明符數(shù)組名[元素個數(shù)]；其中，數(shù)組名是一個標(biāo)識符，元素個數(shù)是一個常量表達(dá)式，不能是含有變量的表達(dá)式：例如：

intarray1[8]定義名為array1的數(shù)組，包含8個整型元素，在定義數(shù)組時，可對數(shù)組進行整體初始化，若定義后對數(shù)組賦值，則只能對每個元素分別賦值。例如：

第78頁/共156頁inta[3]={2,4,6};/*給全部元素賦值，a[0]=2，a[1]=4，a[2]=6*/intb[4]={5,4,3,2};/*給全部元素賦值，b[0]=5，b[1]=4，b[2]=3，b[3]=2*/（2）二維數(shù)組或多維數(shù)組具有兩個或兩個以上下標(biāo)的數(shù)組，稱為二維數(shù)組或多維數(shù)組。定義二維數(shù)組的一般形式如下：類型說明符數(shù)組名[行數(shù)][列數(shù)]；其中，數(shù)組名是一個標(biāo)識符，行數(shù)和列數(shù)都是常量表達(dá)式。例如：floatarray2[4][3]/*array2數(shù)組，有4行3列共12個浮點型元素*/二維數(shù)組可以在定義時進行整體初始化，也可在定義后單個地進行賦值。例如：第79頁/共156頁inta[3][4]={1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}；/*a數(shù)組全部初始化*/intb[3][4]={1,3,5,7},{2,4,6,8},{}；/*b數(shù)組部分初始化，未初始化的元素為0*/（3）字符數(shù)組 若一個數(shù)組的元素是字符型的，則該數(shù)組就是一個字符數(shù)組。例如：char a[10]={‘B’,‘E’,‘I’,‘’,‘J’,‘I’,‘N’,‘G’,‘\0’};/*字符串?dāng)?shù)組*/定義了一個字符型數(shù)組a[]，有10個數(shù)組元素，并且將9個第80頁/共156頁字符（其中包括一個字符串結(jié)束標(biāo)志‘\0’）分別賦給了a[0]～a[8]，剩余的a[9]被系統(tǒng)自動賦予空格字符。C51還允許用字符串直接給字符數(shù)組置初值，例如：chara[10]={“BEIJING”};

用雙引號括起來的一串字符，成為字符串常量，C51編譯器會自動地在字符串末尾加上結(jié)束符‘\0’。用單引號括起來的字符為字符的ASCII碼值，而不是字符串。例如‘a(chǎn)’表示a的ASCII碼值61H，而“a”表示一個字符串，由兩個字符a和\0組成。第81頁/共156頁一個字符串可以用一維數(shù)組來裝入，但數(shù)組的元素數(shù)目一定要比字符多一個，以便C51編譯器自動在其后面加入結(jié)束符‘\0’。2．?dāng)?shù)組的應(yīng)用在C51的編程中，數(shù)組一個非常有用的功能是查表。例如數(shù)學(xué)運算，編程者更愿意采用查表計算而不是公式計算。例如，對于傳感器的非線性轉(zhuǎn)換需要進行補償，使用查表法就要有效的多。再如，LED顯示程序中根據(jù)要顯示的數(shù)值，找到對應(yīng)的顯示段碼送到LED顯示器顯示。表可以事先計算好后裝入程序存儲器中。第82頁/共156頁【例】使用查表法，計算數(shù)0～9的平方。#defineucharunsignedcharucharcodesquare[0,1,4,9,16,25,36,49,64,81]；/*0～9的平方表，在程序存儲器中*/ucharfuction(ucharnumber){ returnsquare[number]}; /*返回要求得其平方的數(shù)*/main() { result=fuction(7);/*函數(shù)fuction()的返回值為7，其平方49存入result單元*/}程序開始，“ucharcodesquare[0,1,4,9,16,25,36,49,64,81]；”定義了一個無符號字符型的數(shù)組square[]，并對其進行了初始化，將數(shù)0～9的平方值賦予了數(shù)組square[]，類型代碼code指定編譯器將平方表定位在程序存儲器中。第83頁/共156頁主函數(shù)調(diào)用函數(shù)fuction()，假設(shè)得到返回值number=7；從square數(shù)組中查表獲得相應(yīng)的求得其平方的數(shù)為49。執(zhí)行result=fuction(7)后，result的結(jié)果為相應(yīng)的平方數(shù)493．?dāng)?shù)組與存儲空間當(dāng)程序中設(shè)定了一個數(shù)組時，C51編譯器就會在系統(tǒng)的存儲空間中開辟一個區(qū)域，用于存放數(shù)組的內(nèi)容。數(shù)組就包含在這個由連續(xù)存儲單元組成的模塊的存儲體內(nèi)。對字符數(shù)組而言，占據(jù)了內(nèi)存中一連串的字節(jié)位置。對整型（int）數(shù)組而言，將在存儲區(qū)中占據(jù)一連串連續(xù)的字節(jié)對的位置。對長整型（long）數(shù)組或浮點型（float）數(shù)組，一個成員將占有4字節(jié)的存儲空間。第84頁/共156頁當(dāng)一維數(shù)組被創(chuàng)建時，C51編譯器就會根據(jù)數(shù)組的類型在內(nèi)存中開辟一塊大小等于數(shù)組長度乘以數(shù)據(jù)類型長度（即類型占有的字節(jié)數(shù)）的區(qū)域。對于二維數(shù)組a[m][n]而言，其存儲順序是按行存儲，先存第0行元素的第0列、第1列、第2列，直至第n-1列，然后返回到存第1行元素的第0列、第1列、第2列，直至第n-1列，……，如此順序存儲，直到第m-1行的第n-1列。當(dāng)數(shù)組特別是多維數(shù)組中大多數(shù)元素沒有被有效利用地利用時，就會浪費大量的存儲空間。對于51單片機，不擁有大量的存儲區(qū)，其存儲資源極為有限，因此在進行C51語言編程開發(fā)時，要仔細(xì)地根據(jù)需要來選擇數(shù)組的大小。第85頁/共156頁3.2.7C51的指針C51支持基于存儲器的指針和一般指針兩種指針類型。當(dāng)定義一個指針變量時，若未給出它所指向的對象的存儲類型，則指針變量被認(rèn)為是一般指針，反之若給出了它所指向?qū)ο蟮拇鎯︻愋?，則該指針被認(rèn)為是基于存儲器的指針?；诖鎯ζ鞯闹羔橆愋陀蒀51語言源代碼中存儲類型決定，用這種指針可以高效訪問對象，且只需1~2字節(jié)。一般指針占用3字節(jié)：1個字節(jié)為存儲器類型，2個字節(jié)為偏移量。存儲器類型決定了對象所用的8051的存儲空間，偏移量指向?qū)嶋H地址。一個一般指針可以訪問任何變量而不管它在8051存儲器的位置。第86頁/共156頁1．基于存儲器的指針在定義一個指針時，若給出了它所指對象的存儲類型，則該指針是基于存儲器的指針?；诖鎯ζ鞯闹羔樢源鎯︻愋蜑樽兞浚诰幾g時才被確定。因此，為地址選擇存儲器的方法可以省略，以便在這些指針的長度可為1字節(jié)（idata*，data*，pdata*）或2字節(jié)（code*，xdata*）。在編譯時，這類操作一般被“內(nèi)嵌”編碼，而無須進行庫調(diào)用?；诖鎯ζ鞯闹羔樁x舉例：第87頁/共156頁charxdatapx*；在xdata存儲器中定義了一個指向字符類型（char）的指針。指針自身在默認(rèn)的存儲區(qū)，長度為2字節(jié)，值為0~0xFFFF。再看下一個例子：charxdata*datapdx；除了明確定定義指針位于8051內(nèi)部存儲器（data）外，其它與上例相同，它與編譯模式無關(guān)。再看一個例子：datacharxdata*pdx；本例與上例完全相同。存儲器類型定義既可以放在定義的開頭，也可以直接放在定義的對象之前。第88頁/共156頁C51語言的所有數(shù)據(jù)類型都和8051的存儲器類型相關(guān)。所有用于一般指針的操作同樣可用于基于存儲器的指針?；诖鎯ζ鞯闹羔樁x舉例如下：charxdata*px；/*px指向一個存在片外RAM的字符變量，px本身在默認(rèn)的存儲器中，由編譯模式?jīng)Q定，占用2字節(jié)*/charxdata*datapy；/*py指向一個存在片外RAM的字符變量，py本身在RAM中，與編譯模式無關(guān)，占用2字節(jié)*/2．一般指針在函數(shù)的調(diào)用中，函數(shù)的指針參數(shù)需要用一般指針。一般指針的說明形式如下：數(shù)據(jù)類型*指針變量；

第89頁/共156頁例如：char*pz

這里沒有給出pz所指變量的存儲類型，pz處于編譯模式的默認(rèn)的存儲區(qū)，長度為3字節(jié)。一般指針包括3字節(jié)：2字節(jié)偏移和1字節(jié)存儲器類型，如表3-9所示。

第90頁/共156頁其中，第1個字節(jié)代表指針的存儲器類型，存儲器類型的編碼如表3-10所示。例如，以xdata類型的0x1234地址作為指針可表示成如表3-11所示。第91頁/共156頁當(dāng)常數(shù)做指針時，須注意正確定義存儲器類型和偏移。例如，將常數(shù)值0x41寫入地址0x8000的外部數(shù)據(jù)存儲器：#defineXBYTE((char*)0x10000L) XBYTE[0x8000]=0x41；其中，XBYTE被定義為(char*)0x10000L，0x10000L為一般指針，其存儲類型為1，偏移量為0000。這樣，XBYTE成為指向xdata零地址的指針，而XBYTE[0x8000]則是外部數(shù)據(jù)存儲器0x8000的絕對地址。C51編譯器不檢查指針常數(shù)，用戶須選擇有實際意義的值。利用指針變量可以對內(nèi)存地址直接操作。第92頁/共156頁3.3C51語言的函數(shù)函數(shù)是一個完成一定相關(guān)功能的執(zhí)行代碼段。在高級語言中，函數(shù)與另外兩個名詞“子程序”和“過程”用來描述同樣的事情。在C51語言中使用的是函數(shù)這個術(shù)語。C51語言中函數(shù)的數(shù)目是不限制的，但是一個C51程序必須至少有一個函數(shù)，以main為名，稱為主函數(shù)，主函數(shù)是唯一的，整個程序從這個主函數(shù)開始執(zhí)行。C51語言還可建立和使用庫函數(shù)，可由用戶根據(jù)需求調(diào)用。第93頁/共156頁3.3.1函數(shù)的分類從結(jié)構(gòu)上分，C51語言函數(shù)可分為主函數(shù)main()和普通函數(shù)兩種。而普通函數(shù)又劃分為兩種：標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。1.標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)是由C51編譯器提供的。編程者在進行程序設(shè)計時，應(yīng)該善于充分利用這些功能強大、資源豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)資源，以提高編程效率。用戶可直接調(diào)用C51庫函數(shù)而不需為這個函數(shù)寫任何代碼，只需要包含具有該函數(shù)說明的頭文件即可。例如調(diào)用輸出函數(shù)printf時，要求程序在調(diào)用輸出庫函數(shù)前包含以下的第94頁/共156頁include命令：#include<stdio.h>2.用戶自定義函數(shù)用戶自定義函數(shù)是用戶根據(jù)需要所編寫的函數(shù)。從函數(shù)定義的形式分為：無參函數(shù)、有參函數(shù)和空函數(shù)。（1）無參函數(shù)此種函數(shù)在被調(diào)用時，既無參數(shù)輸入，也不返回結(jié)果給調(diào)用函數(shù)，只是為完成某種操作而編寫的函數(shù)。無參函數(shù)的定義形式為：返回值類型標(biāo)識符函數(shù)名（）{ 函數(shù)體；}第95頁/共156頁無參函數(shù)一般不帶返回值，因此函數(shù)的返回值類型的標(biāo)識符可省略。例如函數(shù)：main（），該函數(shù)為無參函數(shù)，返回值類型的標(biāo)識符可省略，默認(rèn)值是int類型。（2）有參函數(shù)調(diào)用此種函數(shù)時，必須提供實際的輸入函數(shù)。有參函數(shù)的定義形式為：返回值類型標(biāo)識符函數(shù)名（形式參數(shù)列表）形式參數(shù)說明{ 函數(shù)體；}第96頁/共156頁【例】定義一個函數(shù)max()，用于求兩個數(shù)中的大數(shù)。inta,bintmax(a,b){ if（a>b）return（a）; elsereturn（b）;}程序段中，a、b為形式參數(shù)。return（）為返回語句。（3）空函數(shù)此種函數(shù)體內(nèi)是空白的。調(diào)用空函數(shù)時，什么工作也不做，不起任何作用。定義空函數(shù)的目的，并不是為了執(zhí)行某種操作，而是為了以后程序功能的擴充。先將一些基第97頁/共156頁本模塊的功能函數(shù)定義成空函數(shù)，占好位置，并寫好注釋，以后再用一個編好的函數(shù)代替它。這樣整個程序的結(jié)構(gòu)清晰，可讀性好，以后擴充新功能方便?？蘸瘮?shù)的定義形式為：返回值類型標(biāo)識符函數(shù)名（）{}例如：floatmin(){} /*空函數(shù)，占好位置*/第98頁/共156頁3.3.2函數(shù)的參數(shù)與返回值1.函數(shù)的參數(shù)C語言采用函數(shù)之間的參數(shù)傳遞方式，使一個函數(shù)能對不同的變量進行功能相同的處理，從而大大提高了函數(shù)的通用性與靈活性。函數(shù)之間的參數(shù)傳遞，由主函數(shù)調(diào)用時主調(diào)函數(shù)的實際參數(shù)與被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)之間進行數(shù)據(jù)傳遞來實現(xiàn)。被調(diào)用函數(shù)的最后結(jié)果由被調(diào)用函數(shù)的return語句返回給調(diào)用函數(shù)。函數(shù)的參數(shù)包括形式參數(shù)和實際參數(shù)。第99頁/共156頁（1）形式參數(shù)：函數(shù)的函數(shù)名后面括號中的變量名稱為形式參數(shù)，簡稱形參。（2）實際參數(shù)：在函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)名后面括號中的表達(dá)式稱實際參數(shù)，簡稱實參。在C語言的函數(shù)調(diào)用中，實際參數(shù)與形式參數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞是單向進行的，只能由實際參數(shù)傳遞給形式參數(shù)，而不能由形式參數(shù)傳遞給實際參數(shù)。實際參數(shù)與形式參數(shù)的類型必須一致，否則會發(fā)生類型不匹配的錯誤。被調(diào)用函數(shù)的形式參數(shù)在函數(shù)未調(diào)用之前，并不占用實際內(nèi)存單元。只有當(dāng)函數(shù)調(diào)用發(fā)生時，被調(diào)用函數(shù)第100頁/共156頁的形式參數(shù)才分配給內(nèi)存單元，此時內(nèi)存中調(diào)用函數(shù)的實際參數(shù)和被調(diào)用函數(shù)的形式參數(shù)位于不同的單元。在調(diào)用結(jié)束后，形式參數(shù)所占有的內(nèi)存被系統(tǒng)釋放，而實際參數(shù)所占有的內(nèi)存單元仍保留并維持原值。2.函數(shù)的返回值函數(shù)返回值是通過return語句獲得的。一個函數(shù)可有一個以上的return語句，但是多于一個的return語句必須在選擇結(jié)構(gòu)（if或do/case）中使用（例如前面求兩個數(shù)中的大數(shù)函數(shù)max()的例子），因為被調(diào)用函數(shù)一定只能返回一個變量。第101頁/共156頁函數(shù)返回值的類型一般在定義函數(shù)時，由返回值的標(biāo)識符來指定。例如在函數(shù)名之前的int指定函數(shù)的返回值的類型為整型數(shù)（int）。若沒有指定函數(shù)的返回值類型，默認(rèn)返回值為整型類型。當(dāng)函數(shù)沒有返回值時，則使用標(biāo)識符void進行說明。3.3.3函數(shù)的調(diào)用在一個函數(shù)中需要用到某個函數(shù)的功能時，就調(diào)用該函數(shù)。調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)，被調(diào)用者稱為被調(diào)函數(shù)。1.函數(shù)調(diào)用的一般形式函數(shù)調(diào)用的一般形式：

函數(shù)名 {實際參數(shù)列表}；第102頁/共156頁若被調(diào)函數(shù)是有參函數(shù)，則主調(diào)函數(shù)必須把被調(diào)函數(shù)所需的參數(shù)傳遞給被調(diào)函數(shù)。傳遞給被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)稱為實際參數(shù)（簡稱實參），必須與形參的數(shù)據(jù)在數(shù)量、類型和順序上都一致。實參可以是常量、變量和表達(dá)式。實參對形參的數(shù)據(jù)是單向的，即只能將實參傳遞給形參.2.函數(shù)調(diào)用的方式主調(diào)用函數(shù)對被調(diào)用函數(shù)的調(diào)用有以下3種方式。（1）函數(shù)調(diào)用語句函數(shù)調(diào)用語句把被調(diào)用函數(shù)的函數(shù)名作為主調(diào)函數(shù)的一個語句。例如：print_message();此時，并不要求函數(shù)返回結(jié)果數(shù)值，只要求函數(shù)完成某種操作。第103