《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)》課件1第3章

第3章單片機(jī)C語言編程技術(shù)3.1FranklinC51編譯器簡介3.2C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型3.3MCS-51單片機(jī)的C51定義3.4C51函數(shù)及功能3.5單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)3.6小結(jié)習(xí)題與思考題3.1FranklinC51編譯器簡介3.1.1C51編譯器為C語言在MCS-51單片機(jī)上提供編程的系統(tǒng)稱為C語言編譯器，簡稱C51，這種編程工作最早始于1985年?，F(xiàn)今已有眾多公司的C51編譯器產(chǎn)品在使用，但并不是所有的C51都會(huì)產(chǎn)生能發(fā)揮MCS-51單片機(jī)特點(diǎn)的有效代碼。下面簡要介紹幾種典型的C51編譯器。

(1)?Avocet：可產(chǎn)生一個(gè)匯編語言文件，編譯較快，軟件包包括編譯器、匯編器、連接器等。

(2)?Bso/Tasking：軟件格式符合IntelOML-51和IntelHex標(biāo)準(zhǔn)，它的C編譯器支持內(nèi)置函數(shù)使用51單片機(jī)指令；它的匯編器與Intel匯編器兼容。

(3)?Achimedes：是支持分組開關(guān)的編譯器，與ANSI兼容。程序需要一個(gè)較復(fù)雜的連接程序控制文件支持，才能運(yùn)行。

(4)?Franklin：支持浮點(diǎn)、長整數(shù)、重入和遞歸，可產(chǎn)生最少的代碼。不提供庫源代碼，僅產(chǎn)生混合代碼，不生成匯編代碼，只能修改后匯編。如果使用匯編語言，應(yīng)分開編程，然后手工連接。

以上幾種C51編譯器在用于單片機(jī)的C語言編程時(shí)，使用性能方面各有不同。比較它們的優(yōu)劣時(shí)，常常采用如下一些指標(biāo)：

●編譯器對(duì)浮點(diǎn)數(shù)、長整數(shù)的算術(shù)支持；

●生成代碼的大小，因單片機(jī)存儲(chǔ)容量有限，自然是越小越好；

●開發(fā)速度是否較快，開發(fā)是否方便；

●是否有浮點(diǎn)庫(浮點(diǎn)庫體現(xiàn)編譯器的價(jià)值)，等等。對(duì)比以上各種編譯器，F(xiàn)ranklinC51的性能最優(yōu)，它產(chǎn)生的目標(biāo)代碼占存儲(chǔ)空間少，運(yùn)行速度快，代碼緊湊且使用方便，符合C語言的ANSI標(biāo)準(zhǔn)；生成的代碼不僅遵循Intel目標(biāo)文件，而且還能與PL/M51語言目標(biāo)代碼、A51匯編語言混用。Achimedes的性能和資料較完善，其次是Bso/Tasking和Avocet。本書以介紹FranklinC51為主，書中凡提到C51，均指FranklinC51編譯器。3.1.2C51一般格式

C51程序由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)構(gòu)成，是一個(gè)函數(shù)定義的集合。在這個(gè)集合中，必定有一個(gè)名為main()的主函數(shù)。主函數(shù)提供了程序的入口，主函數(shù)中所有語句執(zhí)行完畢，程序自行結(jié)束。通常C51程序還有其它的函數(shù)供主函數(shù)main()在執(zhí)行中調(diào)用，其它函數(shù)的排列順序與程序執(zhí)行無關(guān)，程序執(zhí)行從主函數(shù)main()開始，又在主函數(shù)main()中結(jié)束。C51程序同一般的C程序在結(jié)構(gòu)上沒有區(qū)別。

C51程序的編程規(guī)則如下：

(1)函數(shù)是C51程序的基本單位，一個(gè)C51程序至少有一個(gè)主函數(shù)main()，也可以由一個(gè)主函數(shù)main()和若干個(gè)其它函數(shù)構(gòu)成。若干其它函數(shù)受主函數(shù)調(diào)用，被調(diào)用的函數(shù)既可以是編譯器提供的庫函數(shù)，也可以是用戶自己根據(jù)需要設(shè)定編制的函數(shù)。

(2)一個(gè)函數(shù)由函數(shù)說明部分和函數(shù)體兩部分組成。

(3)函數(shù)說明部分由函數(shù)名、函數(shù)類型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)名和形式參數(shù)類型組成，其中允許沒有函數(shù)參數(shù)，函數(shù)名后面必須有1個(gè)圓括號(hào)，括號(hào)內(nèi)就是可有可無的形式參數(shù)表。

(4)函數(shù)體是用大括號(hào){}圍起來的部分。大括號(hào)內(nèi)有兩部分內(nèi)容：一部分是變量及變量的定義；另一部分是由若干語句組成的執(zhí)行部分。如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)有多個(gè)大括號(hào)，則最外層的一對(duì)大括號(hào)為函數(shù)體的范圍。有的函數(shù)體既有變量定義部分，又有執(zhí)行部分；有的函數(shù)體僅有執(zhí)行部分無變量定義部分；有的函數(shù)這兩部分都沒有。

(5)語句的組成規(guī)則為：

●每個(gè)變量必須先定義后使用；

●變量名由英文字母組成，英文字母要區(qū)分大小寫，大小寫不同則變量名不同；

●書寫格式自由，一行可以寫多個(gè)語句，一個(gè)語句也可以寫成多行，但每條語句必須以“；”結(jié)尾；

●分號(hào)是C語言的必須組成部分，每個(gè)語句和數(shù)據(jù)在定義的最后必須有一個(gè)分號(hào)，程序的最后一個(gè)語句也應(yīng)有分號(hào)。

(6)?C語言對(duì)I/O操作實(shí)現(xiàn)了“函數(shù)化”，分別調(diào)用庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)完成，無專門的輸入/輸出語句。

(7)?C51的注釋用/*…*/表示，有了注釋，閱讀程序更方便。C51程序結(jié)構(gòu)如下：全局變量說明 /*可被各函數(shù)引用*/main() /*主函數(shù)*/{ /*函數(shù)體開始*/局部變量說明 /*限于在本函數(shù)內(nèi)使用*/執(zhí)行語句(包括調(diào)用其它函數(shù)的語句) } /*主函數(shù)的函數(shù)體結(jié)束*/function1(形式參數(shù)表) /*可被調(diào)用的一個(gè)函數(shù)*/形式參數(shù)說明 { /*函數(shù)1的函數(shù)體開始*/局部變量說明 執(zhí)行語句(包括調(diào)用其它函數(shù)的語句) } /*函數(shù)1的函數(shù)體結(jié)束*/functionn(形式參數(shù)表) /*可被調(diào)用的第n個(gè)函數(shù)*/ /*格式同函數(shù)1，從“{”開始，到“}”結(jié)束*/3.1.3FranklinC51編譯器支持的數(shù)據(jù)類型具有一定格式的數(shù)字或數(shù)值叫做數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)的不同格式被稱為數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為數(shù)據(jù)長度。

FranklinC51支持的數(shù)據(jù)類型、長度和值域(取值范圍)如表3-1所示，其中位型(bit)數(shù)據(jù)只有1種，取值0或1。字符型(char)、整型(int)、長整型(long)數(shù)據(jù)各有無符號(hào)(unsigned)和有符號(hào)(signed)兩類。一般情況下選用無符號(hào)類數(shù)據(jù)，這樣可以免去編譯器對(duì)符號(hào)位的檢測處理，使得生成的程序比有符號(hào)類短得多。浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)長度為32位,占4個(gè)字節(jié),值域的有效數(shù)字為6位。雙精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)長度為64位，占8個(gè)字節(jié)，值域的有效數(shù)字為10位。指針型數(shù)據(jù)有3類，分別為1～3字節(jié)指針，其中1字節(jié)指針又有data、idata和pdata3種，每一種適用于不同的用途。數(shù)據(jù)類型定義為data或idata，表明指針指向片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM(地址為1字節(jié))；如果定義成pdata，指針指向片外數(shù)據(jù)RAM，但必須是@Ri(i＝0，1)間址，這種情況下片外數(shù)據(jù)RAM的16位地址中的低8位依舊是1字節(jié)。當(dāng)數(shù)據(jù)類型定義成code時(shí)，表示指針指向64KB的程序ROM16位地址；當(dāng)定義成xdata時(shí)，指向用@DPTR間址的片外64KB數(shù)據(jù)RAM，這時(shí)的地址顯然是2字節(jié)16位。指針型數(shù)據(jù)的第3類是通用指針類型，占3個(gè)字節(jié)。這種情況適用于任何存儲(chǔ)器的任何存儲(chǔ)空間，3字節(jié)指針長度的第1字節(jié)表示不同的存儲(chǔ)器，第2、3字節(jié)表示存儲(chǔ)器地址或地址偏移量的高、低8位。表3-2給出了第1字節(jié)與存儲(chǔ)器類型之間的關(guān)系。例如有1個(gè)指針變量(設(shè)該變量的名字為Var)的值為0342A0H，第1字節(jié)編碼03H表示數(shù)據(jù)類型為pdata，用@Ri尋址片外數(shù)據(jù)RAM42A0H單元，編程時(shí)可使用賦值語句實(shí)現(xiàn)。在編譯程序時(shí)，C51具有自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的能力，例如將位型變量賦值給一個(gè)字符變量時(shí)，位型將自動(dòng)轉(zhuǎn)換成字符型，有符號(hào)變量的符號(hào)也能自動(dòng)處理；當(dāng)運(yùn)算符兩邊的變量不同類型時(shí)，C51會(huì)將長度低的類型自動(dòng)轉(zhuǎn)換成長度高的類型。

C51支持的數(shù)據(jù)有常量和變量兩類。常量數(shù)據(jù)是程序執(zhí)行過程中其值不變的量，在C語言中用“0×”表示。常見的常量有二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、ASCII字符等。常量可分為數(shù)值型和符號(hào)型兩種。對(duì)于符號(hào)型常量，需要宏定義指令#define進(jìn)行定義，定義過程同于匯編語言中的EQU偽指令，例如： #defineMASK43.7此后程序中出現(xiàn)MASK，編譯程序?qū)⑵渥g為43.7，對(duì)應(yīng)的匯編語言偽指令為

MASKEQU43.7程序運(yùn)行中其值可以改變的量叫做變量。變量由變量名和變量值組成。變量名的功能之一是表示存儲(chǔ)單元的符號(hào)地址，變量值是該單元存放的內(nèi)容。在C51中，只需在數(shù)據(jù)類型后面出現(xiàn)變量名就能定義，同于匯編語言中的DB、DW、DD等變量定義偽指令。例如C51程序：#defineMASK43.7 /*符號(hào)常量MASK=43.7*/main() /*主函數(shù)*/{ /*函數(shù)體開始*/intvarible，result；

/*定義了兩個(gè)整型變量varible和result*/variable=30；

/*變量variable的值是30*/result=variable*MASK；

/*變量result＝30×43.7＝1311*/printf(“result=％d＼n”，result)； /*輸出"result＝1311"*/}習(xí)慣上符號(hào)常量名用大寫字母；變量名用小寫字母。3.2C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型

1.數(shù)據(jù)的傳送數(shù)據(jù)的傳送既可以用匯編指令，又可以用C賦值語句來完成，如表3-3所示。

2．存儲(chǔ)類型

FranklinC51所定義的任何數(shù)據(jù)類型必定以某種方式存放在單片機(jī)的某一存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，這種存儲(chǔ)方式又稱為存儲(chǔ)類型。由此可知，在定義變量類型時(shí)，還必須定義其存儲(chǔ)類型。表3-4給出了C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型與51單片機(jī)存儲(chǔ)空間之間的關(guān)系。如果用data、bdata存儲(chǔ)類型定義常量和變量，C51編譯器會(huì)把它們定位在片內(nèi)RAM中；如果用idata存儲(chǔ)類型定義常量和變量，C51編譯器會(huì)將它們定位到片內(nèi)RAM位尋址區(qū)。類似地，如果使用的是pdata/xdata/code，那么分別定位到片外RAM(256B)/片外RAM(64KB)/程序ROM。定義變量的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型時(shí)，應(yīng)當(dāng)將經(jīng)常使用的變量置于片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM中，這是因?yàn)樵L問片內(nèi)RAM的速度比訪問片外RAM快得多。變量存儲(chǔ)類型定義舉例如下：chardatavarl；

/*字符變量varl的存儲(chǔ)類型data，定位于片內(nèi)RAM*/bitbdataMuck；

/*位變量Muck的存儲(chǔ)類型bdata定位于片內(nèi)尋址區(qū)*/unsignedcharxdatavector[8][2][2]；/*無符號(hào)字符三維變量vector定義成xdata，C51將它定位到片外64KBRAM內(nèi)，占8×2×2＝32個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)空間，用于存放三維變量數(shù)組*/

3.存儲(chǔ)模式如果用戶不對(duì)常量和變量定義存儲(chǔ)類型，C51編譯器將會(huì)默認(rèn)其存儲(chǔ)類型。當(dāng)存儲(chǔ)模式不同時(shí)，默認(rèn)的存儲(chǔ)類型也不同。存儲(chǔ)模式有3種(如表3-5所示)，由編程人員在預(yù)處理命令中設(shè)置。

C51的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特征是在固定的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)完成變量傳遞。SMALL、COMPACT、LARGE各有自己的變量存放和傳遞區(qū)間，但是C51也支持混合模式，比如在LARGE模式下，生成的程序也可以將一些函數(shù)放到SMALL模式中，從而使執(zhí)行速度更快。存儲(chǔ)模式定義舉例如下：#pragmalarge； /*預(yù)處理命令，置于程序之首，用于將程序中的未定義存儲(chǔ)類型的變量和參數(shù)傳遞區(qū)默認(rèn)為xdata*/

C51編譯命令C51ROUT.CCOMPACT的功能同上，僅默認(rèn)為pdata。3.3MCS-51單片機(jī)的C51定義3.3.1特殊功能寄存器SFR的C51定義

FranklinC51為了能直接訪問SFR，引入了關(guān)鍵字“sfr”，用于給SFR賦予字節(jié)地址。例如P1口的字節(jié)地址為90H，在單片機(jī)C語言編程中，必須首先用

sfrP1=0×90H/*給P1口賦予地址90H*/定義地址，后面的程序就可以直接使用寄存器名P1。這是與單片機(jī)匯編語言編程不同的地方。在匯編編程中，P1可以直接用來表示地址，無須事先定義。指令MOVA，P1和指令MOVA，90H功能相同，都能直接使用。這種定義方法有3個(gè)問題需要說明：

(1)給每一個(gè)SFR賦予的地址只能使用它們自己的字節(jié)地址。例如給P1口賦予地址只能賦予90H，不能使用E0H，因?yàn)镋0H是累加器A的字節(jié)地址。

(2)?SFR的名字用大寫字母定義。

(3)這種定義方法與標(biāo)準(zhǔn)C語言不兼容，僅適用于單片機(jī)C語言編程。3.3.2P0～P3口及片外擴(kuò)展硬件I/O口的C51定義

FranklinC51對(duì)并行I/O接口P0～P3口的定義如下：

sfrP0=0×80； /*定義P0口地址80H*/ sfrP1=0×90； /*定義P1口地址90H*/ sfrP2=0×A0；

/*定義P2口地址A0H*/ sfrP3=0×B0；

/*定義P3口地址B0H*/

FranklinC51對(duì)片外擴(kuò)展硬件I/O的定義用包含語句#include＜absacc.h＞建立頭文件absacc.h，用#define語句定義其硬件譯碼地址。如： #include<absacc.h> #definePORTAXBYTE[0×20f4] /*將PORTA定義為片外I/O端口，長度為8位，地址為20F4H*/頭文件absacc.h中的函數(shù)有：CBYTE (訪問code區(qū)，字符型，char)DBYTE (訪問data區(qū)，字符型)PBYTE (訪問pdata區(qū)或I/O口，字符型)XBYTE (訪問xdata區(qū)或I/O口，字符型)CWORD (訪問code區(qū)，整型，int)DWORD (訪問data區(qū)，整型)PWORD (訪問pdata區(qū)或I/O口，整型)XWORD (訪問xdata區(qū)或I/O口，整型)3.3.3位尋址變量的C51定義

FranklinC51編譯器對(duì)位尋址變量的定義方法有3種。第一種，支持“bit”數(shù)據(jù)類型，例如：

bitlock； /*將lock定義為位變量，位地址由C51安排在可位尋址的bdata區(qū)*/ bitnumber_pointer； /*將number_pointer定義為位變量*/第二種，先定義變量的數(shù)據(jù)類型，再用“sbit”定義其中的位，例如：

bdataintibase； /*將ibase定義成bdata整型變量*/ sbitmy9=ibase^9； /*my9定義為ibase的第9位*/ sbitmy14=ibase^14；/*my14定義為ibase的第14位*/第三種，使用頭文件reg51.h和sbit定義符，這種方法用于定義特殊功能寄存器SFR中沒有位名字的可尋址位。頭文件reg51.h由C51建立，該文件中不僅對(duì)所有可尋址位進(jìn)行了sbit定義，還對(duì)所有SFR進(jìn)行了sfr定義。例如：#include<reg51.h>sbitP0_3=P0^3；

/*定義P0_3是P0口的第3位*/sbitac=ACC^7；

/*定義ac是A的第7位*/也可以在頭文件reg51.h后直接用位名，例如：#include<reg51.h>

EA=1； /*IE.7賦值為1*/EX0=1； /*IE.0賦值為0*/也可以不用頭文件reg51.h，先用sfr定義寄存器的地址，再用sbit定義位。例如：sfrPSW=0×d0；

/*定義PSW地址D0H*/sfrRS1=PSW^4；

/*定義RS1是PSW的D4位*/sfrRS0=PSW^3；

/*定義RS0是PSW的D3位*/3.3.4C51的運(yùn)算符定義

1．C51的基本算術(shù)運(yùn)算符

C51的基本算術(shù)運(yùn)算符有5種：＋(加或正號(hào))，－(減或負(fù)號(hào))，*(乘)，/(除)，％(模運(yùn)算符，又稱求余。例如8％5是8除以5，余數(shù)為3)。它們的優(yōu)先級(jí)為：先括號(hào)內(nèi)，后括號(hào)外；先乘除，后加減。

2．C51的關(guān)系運(yùn)算符

C51的關(guān)系運(yùn)算符有6種：＜(小于)，＞(大于)，＜＝(小于或等于)，＞＝(大于或等于)，＝＝(相等)，!＝(不等于)。前4種關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別高(彼此間優(yōu)先級(jí)相同)，后兩種關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)較低(彼此間優(yōu)先級(jí)相同)。關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果只有兩種：“真”(用“1”表示)和“假”(用“0”表示)。例如設(shè)a＝5，b＝4，c＝3，則a＞b的值為“真”，表達(dá)式的值為1。又如d＝a＞b＞c，按運(yùn)算優(yōu)先級(jí)，先算a＞b，表達(dá)式的值為1；再算1＞c，表達(dá)式的值為0，所以d＝0。

3．C51的邏輯運(yùn)算符

C51的邏輯運(yùn)算符有3種：&&(邏輯與)，||?(邏輯或)，！(邏輯非)。

邏輯運(yùn)算結(jié)果只有兩個(gè)：“真”(用“1”表示)和“假”(用“0”表示)。各種C51運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別如圖3-1所示。圖3-1運(yùn)算優(yōu)先級(jí)比較

【例3-1】

求X＞Y＋Z的值，設(shè)運(yùn)算前X＝3，Y＝1，Z＝4。先進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算Y＋Z，再進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算“＞”。因Y＋Z＝5，X＞5結(jié)果為假(0)。

【例3-2】設(shè)X＝7，則!X的值為假(0)，因X＝7為真。

【例3-3】

設(shè)X＝3，Y＝4，則X||Y為真，因X、Y為“真”，兩數(shù)邏輯或也為“真”；X&&Y為真；!X&&Y為假。

4．C51位操作運(yùn)算符

C51位操作運(yùn)算符有6種：&(按位與)，|(按位或)，＾(按位異或)，~(位取反)，<<(位左移，低位補(bǔ)零)，>>(位右移，高位補(bǔ)零)。

【例3-4】設(shè)X＝10011110B，Y＝10100101B，則X＾Y的運(yùn)算過程為：X＾Y的值為00111011B。

【例3-5】

設(shè)X＝F0H，則X＝~X的值為0FH。設(shè)X＝3BH，則X＝X<<2的值為11101100B，左移兩位的低位補(bǔ)0，高位移走后舍棄。

5．C51自增減運(yùn)算符

C51自增減運(yùn)算符有4種：++i(使用i前，先使i加1)，--i(使用i前，先使i減1)，i++(使用i后，再使i加1)，i--(使用i后，再使i減1)。

【例3-6】設(shè)i值為8，則

j＝++i，使用前i為8，加1后為9，則i、j值都是9；

j＝i++，使用前i為8，先將8賦給j，使用后使i加1，所以i＝9，j＝8。

6．C51復(fù)合賦值運(yùn)算符

C51復(fù)合賦值運(yùn)算符有10種：＋＝，－＝，*＝，/＝，％＝，＜＜＝，＞＞＝，＆＝，＾＝，|＝。

【例3-7】

X＋＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X＋Y；

X－＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X－Y；

X*＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X*Y；

X/＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X/Y；

X％＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X％Y；

X＜＜＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X＜＜Y；

X＞＞＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X＞＞Y；

X&＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X&Y；

X＾＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X＾Y；

X|＝Y(jié)相當(dāng)于X＝X|Y。3.3.5C51的指針變量及運(yùn)算操作定義

1.指針和指針變量指針是指存儲(chǔ)單元的地址，變量的指針就是變量的地址。以圖3-2所示存儲(chǔ)圖為例，變量X、Y、Z是三個(gè)在程序中定義了的整型變量(匯編語言中用偽指令DB定義的變量)，相應(yīng)各存儲(chǔ)單元的物理地址已經(jīng)標(biāo)明。對(duì)變量X而言，指針就是2100H。圖3-2存儲(chǔ)圖指針變量是指存放有指針內(nèi)容的變量，如存儲(chǔ)圖中的變量A，就是一種指針變量，它的存儲(chǔ)內(nèi)容2100H是變量X的地址(指針)。變量和指針變量在使用之前都需要定義，當(dāng)變量名前出現(xiàn)“*”時(shí)，就是在定義指針變量。當(dāng)變量定義后，在變量名前出現(xiàn)“&”，它表示變量的地址，即指針。例如：intX、Y、Z；

/*定義整型變量X、Y、Z*/int*A；

/*定義指針變量A*/X=AB36H； /*賦值語句，變量X的內(nèi)容為AB36H*/X=0×2100； /*將地址2100H賦給變量X*/A=&X； /*將變量X的指針(即變量的地址2100H)送入A，使A的內(nèi)容為2100H*/

2.指針操作運(yùn)算符

*：既可作定義指針變量用，又可作運(yùn)算符號(hào)用。作運(yùn)算符號(hào)表示間接尋址操作。

＆：取變量地址運(yùn)算符。而按位“與”的運(yùn)算符也是“＆”，注意它們的區(qū)別。

【例3-8】

intx，p，q；

/*定義整型變量x、p、q*/int*A、B；

/*定義指針變量A、B*/x=AB36H； /*給變量x賦值*/A=&x； /*把變量x的地址(指針)(假設(shè)地址為

2100H)存入A*/q=*A； /*以A的內(nèi)容2100H為地址，把該單元的內(nèi)容AB36H賦給q，結(jié)果q=AB36H。q=*A功能相當(dāng)于匯編指令MOVA，@R0*/3.4C51函數(shù)及功能3.4.1函數(shù)的分類與定義

1．函數(shù)的分類

(1)從語言結(jié)構(gòu)劃分，函數(shù)分為主函數(shù)main()和普通函數(shù)兩類。

(2)從使用角度劃分，函數(shù)分為標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)和用戶自定義函數(shù)兩類。

●庫函數(shù)是C編譯系統(tǒng)提供的一系列標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，用戶可直接調(diào)用，如頭文件reg51.h等，其中一些頭文件含一系列函數(shù)，要使用它們必須先用#include語句。

●用戶自定義函數(shù)是用戶按照自身需要編寫的函數(shù)。

(3)從參數(shù)形式上劃分，函數(shù)分為無參數(shù)函數(shù)、有參數(shù)函數(shù)和空函數(shù)三類。

●無參數(shù)函數(shù)調(diào)用時(shí)無須輸入?yún)?shù)，也無結(jié)果返回。

●有參數(shù)函數(shù)調(diào)用時(shí)要給被調(diào)用函數(shù)提供實(shí)質(zhì)參數(shù)，被調(diào)用函數(shù)運(yùn)行后產(chǎn)生的結(jié)果也要返回給調(diào)用函數(shù)使用。

●空函數(shù)是內(nèi)無語句的空白函數(shù)，調(diào)用時(shí)不產(chǎn)生任何操作，這種函數(shù)用于功能備用，以便擴(kuò)充。

2．函數(shù)的定義

(1)無參數(shù)函數(shù)的定義形式：

返回值類型標(biāo)識(shí)符函數(shù)名()

{函數(shù)體語句}

無參數(shù)函數(shù)通常不帶返回值，因此標(biāo)識(shí)符可省略或用void。

(2)有參數(shù)函數(shù)的定義形式：返回值類型標(biāo)識(shí)符函數(shù)名(形式參數(shù)表)形式參數(shù)說明{函數(shù)體語句return(返回參數(shù)名)}

(3)空函數(shù)的定義形式：返回值類型說明符函數(shù)名(){}3.4.2函數(shù)的調(diào)用函數(shù)一般調(diào)用形式定義為： 函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)表列)無參數(shù)函數(shù)不存在“實(shí)際參數(shù)表列”。有參數(shù)函數(shù)的“實(shí)際參數(shù)表列”的各參數(shù)之間用逗號(hào)隔開，主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)數(shù)目應(yīng)該相等，實(shí)際參數(shù)按順序依次對(duì)應(yīng)傳遞給形式參數(shù)。函數(shù)調(diào)用有三種方式：

(1)使用函數(shù)調(diào)用語句，被調(diào)函數(shù)名作為主調(diào)函數(shù)中的一個(gè)語句。如：

print_message()；/*message()是被調(diào)用函數(shù)*/

(2)被調(diào)函數(shù)作為表達(dá)式的運(yùn)算對(duì)象。如：

result＝5*good(x，y)

(3)被調(diào)函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的實(shí)際參數(shù)。如：

m＝min(x，alpha(a,b))3.4.3函數(shù)調(diào)用條件主調(diào)函數(shù)調(diào)用被調(diào)函數(shù)，必須滿足如下條件：

(1)被調(diào)函數(shù)必須已經(jīng)存在，是庫函數(shù)或用戶自定義函數(shù)。

(2)如果程序中使用了庫函數(shù)，或者使用了不在同一文件中的其它用戶自定義函數(shù)，那么需要在程序的開頭用#include包含語句，將所用函數(shù)信息包括到程序中來

(3)如果被調(diào)函數(shù)出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之后，應(yīng)在主調(diào)函數(shù)前對(duì)被調(diào)函數(shù)的返回值類型予以說明。說明方式為： 返回值類型被調(diào)函數(shù)名(形式參列)

【例3-9】

被調(diào)函數(shù)在主調(diào)函數(shù)后，需要說明。main(){intmax()； /*被調(diào)函數(shù)說明*/intx=70,y=40,m；m=max(X，Y)；}intmax(a，b)； /*被調(diào)函數(shù)，在主調(diào)函數(shù)之后出現(xiàn)*/inta，b；{return(a>b？a：b)；}

(4)被調(diào)函數(shù)說明的語句intmax(a，b)也可以移至主調(diào)函數(shù)man()前，可不必說明，見下例。

【例3-10】intmax(a，b)； /*被調(diào)函數(shù)，在主調(diào)函數(shù)之前出現(xiàn)*/inta，b；{return(a>b？a：b)；}main() /*主調(diào)函數(shù)，函數(shù)內(nèi)無被調(diào)函數(shù)說明intmax()；*/{intx=70,y=40,m；m=max(X，Y)；}3.5單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)3.5.1順序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

【例3-11】

完成32×50的編程。#defineSIGNCONST32 /*定義一個(gè)符號(hào)常量SIGNCONST，值為32*/main(){intvariable，mult；/*定義兩個(gè)整型變量variable和mult*/variable=50；/*給變量賦值50*/mult=variable×SIGNCONST；/*變量小寫，符號(hào)常量大寫*/printf("mult=％d\n"，mult)；}運(yùn)行結(jié)果mult＝1600?；蛘呤褂靡韵戮幊蹋簃ain(){unsignedintxdata*a；unsignedintvariable=50；unsignedintconsta=32；unsignedintmult；a=2000H；mult=variable*eonsta；*a=mult； /*積存入2000H單元*/}

【例3-12】將攝氏溫度轉(zhuǎn)換成華氏溫度，攝氏溫度值放在內(nèi)存30H單元中，轉(zhuǎn)換后的華氏溫度放入31H單元內(nèi)。main(){charx，*degc；charcodetempt[6]={32，34，36，37，39，41}；

/*設(shè)置數(shù)組*/degc=0×30；x=tempt[*degc]；degc++；

/*指向下一單元，好放轉(zhuǎn)換結(jié)果*/*degc=x；}3.5.2分支結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

C51分支結(jié)構(gòu)使用if語句和switch語句實(shí)現(xiàn)。

1．選擇語句if

if是一種條件選擇判定語句，C語言提供以下3種形式。

(1)?if(表達(dá)式){語句}含義：表達(dá)式為“真”時(shí)執(zhí)行語句，否則執(zhí)行下一條語句。例如：

if(x>y){c=0}當(dāng)x＞y成立時(shí)執(zhí)行c＝0；否則執(zhí)行下一條。

(2)?if(表達(dá)式){語句1；}else{語句2；}含義：表達(dá)式為“真”時(shí)，執(zhí)行語句1；否則執(zhí)行語句2。

(3)?if(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；}……elseif(表達(dá)式n){語句n；}else{語句n＋1；}含義：表達(dá)式1為“真”時(shí)，執(zhí)行語句1；否則看表達(dá)式2。如果表達(dá)式2為“真”，執(zhí)行語句2，否則看表達(dá)式3?！?，直至看表達(dá)式n。如果表達(dá)式n為“真”，執(zhí)行語句n，否則執(zhí)行語句n+1。

if語句允許嵌套。

2．判斷語句switch/caseswitch(表達(dá)式){}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；}含義：當(dāng)switch后面括號(hào)中表達(dá)式值與某個(gè)case后面常量表達(dá)式的值相等時(shí)，執(zhí)行該常量表達(dá)式后面的語句。執(zhí)行完后遇break退出switch語句。如果switch后面括號(hào)中表達(dá)式的值與所有的case后常量表達(dá)式的值對(duì)不上，那么程序執(zhí)行default后面的語句。

【例3-13】設(shè)x位于片內(nèi)RAM30H單元，y位于片內(nèi)RAM40H單元。編程實(shí)現(xiàn)

y＝解：main(){ charx，*R0，*y；

R0=0×30；

y=0×40；

{

x=*R0；

if(x<0) *y=1 if(x==0) *y=x/2 if(x>0) *y=x }}

【例3-14】采用遞歸調(diào)用求正數(shù)n的階乘程序如下：intfactorial(n)intn；{intresult；if(n==0) result=1,else result=n*factorial(n--1)；

result(result)；}main(){intx；for(x=0；x<b；++x)printf("％d！=％d\n"，x，factorial(x))；}程序運(yùn)行結(jié)果：0！=11！=12！=23！=34！=245！=120

【例3-15】

使用switch語句的分支程序。switch(n){case0；vr0()；break；case1；vr1()；break；case2；vr2()；break；casemvrm()；break；default；break；}相應(yīng)匯編分支程序?yàn)椋?/p>

MOVA，#data MOVDPTR，#TABLE JMP＠A+DPTR

；AJMP是2字節(jié)指令，A中內(nèi)容為偶數(shù)TABLE： AJMPV0 ；A=0轉(zhuǎn)

AJMPV1 ；A=2轉(zhuǎn)

AJMPV2 AJMPVn3.5.3循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

C51提供的循環(huán)語句有三種：while語句、do_while語句和for語句。

1．while語句

while語句的格式為：while(表達(dá)式){語句/*循環(huán)體*/}表達(dá)式是能夠繼續(xù)循環(huán)的條件，用大括號(hào)括起來的語句是循環(huán)體。如果表達(dá)式的值為“真”，就重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句；如果表達(dá)式的值為“假”，則退出循環(huán)體，執(zhí)行下一條語句。while語句的流程圖如圖3-3所示。圖3-3while語句流程圖

【例3-16】討論下述語句的功能。while((P0&0×02)==0){}

while后面的表達(dá)式是P0和00000010B按位與，如果P0.2為0則結(jié)果為0，循環(huán)條件成立，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)語句。但本例循環(huán)體內(nèi)無語句，因此什么也不執(zhí)行，繼續(xù)將P0.2位是否為0測試下去。只有當(dāng)P0.2＝1時(shí)才離開循環(huán)。該語句的功能可用于不斷地測試P0.2的狀態(tài)，只要P0.2為低電平，測試將繼續(xù)；只有P2.0變?yōu)楦唠娖?，才停止測試。

【例3-17】

求兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。#include<stdio.h>intgcd(x，y)intx，y{ inttemper while(y!=0) { temper=x％y；

x=y；

y=temper；

} return(x)；}main(){intresult，a=12，b=8；

printf("a=％

d，b=％

d"，a，b)；

result=gcd(a，b)；

printf("Thegcdof%dand%dis%d\n"，a，b，result);}運(yùn)行結(jié)果：a=12b=8Thegcdof12and8is4

2．do_while語句do_while語句的格式為：do{語句；/*循環(huán)體*/}while(表達(dá)式)

do_while語句用于先執(zhí)行循環(huán)體語句，再由while后面的表達(dá)式“真”、“假”判斷是否要循環(huán)，其示意圖如圖3-4所示。圖3-4do_while語句流程圖

【例3-18】

編程計(jì)算0＋1＋2＋…＋10。intsum=0，x；do{sum+=x；

x++；}while(x<=10)

3．for語句

for語句的格式為：

for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)

{語句；/*循環(huán)體*/}

for語句的執(zhí)行步驟如下：

(1)對(duì)表達(dá)式進(jìn)行求解，進(jìn)行初始化。

(2)求解表達(dá)式2，判斷表達(dá)式是否滿足給定循環(huán)條件。如果滿足(表達(dá)式2的值為“真”)，則進(jìn)行第(3)步；如果不滿足，則進(jìn)行第(5)步。

(3)執(zhí)行for語句中的循環(huán)體語句，執(zhí)行完后，求解表達(dá)式3，按表達(dá)式3修改變量。

(4)轉(zhuǎn)到第(2)步去循環(huán)執(zhí)行。

(5)退出循環(huán)，執(zhí)行for語句的下一條語句。

3個(gè)表達(dá)式可省1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)，但分號(hào)不能省。例如，for(x=10；；x++){語句}表明從10開始進(jìn)入死循環(huán)；for(；x>50；){語句}同于while(x>50)；f(!!){語句}，表明進(jìn)入死循環(huán)。圖3-5是for語句的流程圖。圖3-5for語句流程圖

【例3-19】

for語句中表達(dá)式缺省。

(1)表達(dá)式1缺省。表達(dá)式1用于給變量賦初值，缺省意味著不用初值。例如：for(；x<=50；x++){sum=sum+x；}表示從x某一值開始求和。x的初值已在前面賦給。

(2)表達(dá)式2缺省。表達(dá)式2為循環(huán)判斷條件，如果缺省表示無需判斷，循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行。例如：

for(x=10；；x++){語句}表示從x=10開始進(jìn)入死循環(huán)。

(3)表達(dá)式1、3缺省。例如：

for(；x>％；){語句}等同于

while(x>50)

(4)表達(dá)式1、2、3全缺省，無初值、無判斷條件，表明循環(huán)無休止進(jìn)行。例如：

f(；；){語句}表示進(jìn)入死循環(huán)，在編程中此條語句可用在調(diào)試中。要退出死循環(huán)，可按Ctrl+C鍵。

【例3-20】延時(shí)程序。程序一，利用無循環(huán)體語句的for語句。intx=1000；for(a=0；a<x；a++)；程序二，利用while后面的表達(dá)式判斷。voidmsec(unsignedinta){unsignedcharb；

while(a--){for(b=0；b<125；b++)

/*改變b上限值，可以改變延時(shí)時(shí)間*/{；}}}3.5.4Ｃ語言和匯編語言混合編程

C語言和匯編語言混合編程的首要問題是參數(shù)傳遞及其傳遞規(guī)則。一般情況下用高級(jí)語言編寫主程序，用匯編語言編寫與硬件有關(guān)的子程序。FranklinC51的編譯過程是將不同語言形式的模塊分別匯編，再連接成一個(gè)可執(zhí)行文件。

1．混合編程匯編程序中要用偽指令在經(jīng)常用到的函數(shù)處使CODE選項(xiàng)有效，確定可以再定位段的類型。被調(diào)函數(shù)要在主函數(shù)中給予說明，就需要轉(zhuǎn)換函數(shù)名，轉(zhuǎn)換表如表3-6所示。

2．參數(shù)傳遞不同的編譯器有不同的參數(shù)傳遞方法，但參數(shù)通常是通過固定的CPU寄存器傳遞給匯編程序的。FranklinC51給匯編提供了一個(gè)簡潔的接口，返回值在CPU寄存器中，入、出口參數(shù)傳遞既可以用寄存器，也可以用存儲(chǔ)單元。有時(shí)雖然也用堆棧傳遞，但8XX51堆棧深度不足，因此用得不多。

CPU寄存器最多能傳遞3個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)選擇的寄存器是固定的，如表3-7所示。參數(shù)傳遞規(guī)則能夠用以下一些語句說明：func1(intx)； /*x是第一個(gè)參數(shù)，在R6、R7中傳遞*/func2(inta，intb，int*c)； /*a在R6、R7中傳遞，b在R4、R5中傳遞，第3個(gè)參數(shù)c在R1、R2、R3中傳遞*/如果傳遞參數(shù)的寄存器不夠用，可允許使用存儲(chǔ)器，通過指針取得參數(shù)后再傳遞。匯編程序?qū)?shù)傳遞給C程序，是通過寄存器或存儲(chǔ)器進(jìn)行的，通過寄存器傳遞的返回值如表3-8所示。參數(shù)傳遞段給出了匯編子程序所用存儲(chǔ)區(qū)。參數(shù)傳遞段的首址由名為“？函數(shù)名？BYTE”的PUBLIC符號(hào)確定。傳遞位值的PUBLIC符號(hào)為“？函數(shù)名？BIT”。函數(shù)返回值全在CPU內(nèi)。匯編子程序當(dāng)前所用寄存器組及A、B、DPTR、PSW等都有可能變化，那么調(diào)用C函數(shù)時(shí)不能使用這些不可靠的內(nèi)容。每個(gè)匯編子程序應(yīng)當(dāng)有1個(gè)單獨(dú)程序段，便于在連接/定位程序中使用覆蓋。覆蓋內(nèi)容應(yīng)包含匯編子程序的數(shù)據(jù)區(qū)。覆蓋過程是用各個(gè)子程序自己的段參量計(jì)算出函數(shù)之間的參量。匯