片机的C语言编程.ppt

第4章 单片机C语言程序设计,4.1.1 C语言的特点及程序结构,一C语言的特点,1无须考虑寻址问题和数据类型问题,2模块化结构,3丰富的子程序,4可以与汇编交叉使用,5可以直接对计算机硬件进行操作。,6生成的目标代码质量高，程序执行效率高。,7可移植性好。,4.1 C语言的程序结构,C语言程序采用函数结构，每个C语言程序由一个或多个函数组成，在这些函数中至少应包含一个主函数main()，也可以包含一个main()函数和若干个其它的功能函数。不管main()函数放于何处，程序总是从main()函数开始执行，执行到main()函数结束则结束。在main()函数中调用其它函数，其它函数也可以相互调用，但main()函数只能调用其它的功能函数，而不能被其它的函数所调用。功能函数可以是C语言编译器提供的库函数，也可以是由用户定义的自定义函数。在编制C程序时，程序的开始部分一般是预处理命令、函数说明和变量定义等。,C语言程序结构一般如下： 预处理命令 include 函数说明 long fun1(); float fun2(); int x,y; float z;,int FindMax(int a,int b); int FindMin(int a,int b); main() int nVar1,nVar2,nMax,nMin; nVar1=3; nVar2=5; nMax=FindMax(3,5); /调用求最大值函数 nMin=FindMin(3,5); /调用求最小值函数 while(1); int FindMax(int a,int b) /求最大值函数体 return ab ? a:b; int FindMin(int a,int b) /求最小值函数体 return ab ? a:b; ,4.2 C51的数据类型,在C51语言程序中，有可能会出现在运算中数据类型不一致的情况。C51允许任何标准数据类型的隐式转换，隐式转换的优先级顺序如下： bitcharintlongfloat signedunsigned 也就是说，当char型与int型进行运算时，先自动对char型扩展为int型，然后与int型进行运算，运算结果为int型。C51除了支持隐式类型转换外，还可以通过强制类型转换符“（）”对数据类型进行人为的强制转换。 C5l编译器除了能支持以上这些基本数据类型之外，还能支持一些复杂的组合型数据类型，如数组类型、指针类型、结构类型、联合类型等这些复杂的数据类型，在本书的后面将相继介绍。,存储器类型是用于指明变量所处的单片机的存储器区域情况。存储器类型与存储种类完全不同。C51编译器能识别的存储器类型有以下几种，见表所示。,定义变量时也可以省“存储器类型”，省时C51编译器将按编译模式默认存储器类型，具体编译模式的情况在后面介绍。,4.3 数据的存储类型和存储器模式,4.3 数据的存储类型和存储器模式,Data char var Char code MSG=“PARAMETER” Unsigned long xdata array100; Float idata x,y ,z Bit lock Unsigned int pdata sion Unsigned char xdata vertor1044 Sfr P0=0x80; Char bdata flags; Sbit flag0=flags0;,#pragma small /*变量的存储模式为SMALL*/ char k1; int xdata m1; #pragma compact /*变量的存储模式为compact*/ char k2; int xdata m2; int func1(int x1,int y1) large /*函数的存储模式为LARGE*/ return(x1+y1); int func2(int x2,int y2) /*函数的存储模式隐含为SMALL*/ return(x2-y2); 程序编译时，k1变量存储器类型为data，k2变量存储器类型为pdata，而m1和m2由于定义时带了存储器类型xdata，因而它们为xdata型；函数func1的形参x1和y1的存储器类型为xdata型，而函数func2由于没有指明存储模式，隐含为SMALL模式，形参x2和y2的存储器类型为data。,（补充）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(auto、extern,static和register。 1auto：使用auto定义的变量称为自动变量，其作用范围在定义它的函数体或复合语句内部，定义变量时，如果省略存储种类，则该变量默认为自动(auto)变量。 2extern：使用extern定义的变量称为外部变量。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。 3static：使用static定义的变量称为静态变量。它又分为内部静态变量和外部静态变量。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，这样不仅使变量在定义它的函数体外被保护，还可以实现当离开函数时值不被改变。 4register：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。,【例】变量定义存储种类和存储器类型相关情况。 char data varl； /*在片内RAM低128B定义用直接寻址方式访问的字符型变量var1*/ int idata var2； /*在片内RAM256B定义用间接寻址方式访问的整型变量var2*/ auto unsigned long data var3； /*在片内RAM128B定义用直接寻址方式访问的自动无符号长整型变量var3*/ extern float xdata var4； /*在片外RAM64KB空间定义用间接寻址方式访问的外部实型变量var4*/ int code var5； /*在ROM空间定义整型变量var5*/ unsign char bdata var6； /*在片内RAM位寻址区20H2FH单元定义可字节处理和位处理的无符号字符型变量var6*/,4.4 指针,注:指针的声明包括3个部分: 目标变量的数据类型 目标变量的存储类型 指针变量自身的存储类型(此指针放在哪里) 指针变量本身的数据类型(8位/16位/32位,根据被指的变量存储类型来决定),二通过指针访问地址 采用指针的方法，可以实现在C51程序中对任意指定的存储器单元进行访问。 【例】 通过指针实现绝对地址的访问。 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void func(void) uchar data var1; Xdata uchar pdata *dp1; /*定义一个指向pdata区的指针dp1*,指针本身存放于片外64K中/ uint xdata *dp2; /*定义一个指向xdata区的指针dp2*/ uchar data *dp3; /*定义一个指向data区的指针dp3*/ dp1=0x30; /*dp1指针赋值，指向pdata区的30H单元*/ dp2=0x1000; /*dp2指针赋值，指向xdata区的1000H单元*/ *dp1=0xff; /*将数据0xff送到片外RAM30H单元*/ *dp2=0x1234; /*将数据0x1234送到片外RAM1000H单元*/ dp3= /*给变量var1赋值0x20*/ ,在C51中，允许用户对特殊功能寄存器进行访问，访问时须通过sfr或sfr16类型说明符进行定义，定义时须指明它们所对应的片内RAM单元的地址。格式如下： sfr或sfr16 特殊功能寄存器名=地址； sfr用于对MCS-51单片机中单字节的特殊功能寄存器进行定义，sfr16用于对双字节特殊功能寄存器进行定义。特殊功能寄存器名一般用大写字母表示。 sfr SCON=0x98； sfr TMOD=0x89； sfr P1=0x90； sfr16 ACC=0xe0； sfr16 T1=0X8A；,4.4 C51对SFR/位寻址/存储器/IO口的定义,位变量 在C51中，允许用户通过位类型符定义位变量。位类型符有两个：bit和sbit。可以定义两种位变量。 sbit定义的变量必须与51单片机的一个可位寻址字节的某一位联系在一起.C51编译的时候其地址是不可变的. 它的格式如下三个： 例: 1) bit m; 2) bdata int ibase; sbit mybit=ibase15; 3) sfr P1=0X90; sbit P1_1=P11;,4.5.3 绝对地址的访问,一使用C51运行库中预定义宏 C51编译器提供了一组宏定义来对51系列单片机的code、data、pdata和xdata空间进行绝对寻址。规定只能以无符号数方式访问，定义了8个宏定义： CBYTE以字节形式对code区寻址， DBYTE以字节形式对data区寻址， PBYTE以字节形式对pdata区寻址， XBYTE以字节形式对xdata区寻址， CWORD以字形式对code区寻址， DWORD以字形式对data区寻址， PWORD以字形式对pdata区寻址， XWORD以字形式对xdata区寻址。 访问形式如下： 宏名地址 使用时须用预处理命令把该头文件包含到文件中，形式为：#include 。,【例】绝对地址对存储单元的访问 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void main(void) uchar var1; uint var2; var1=XBYTE0x0005; var2=XWORD0x0002; while(1); 在上面程序中，其中XBYTE0x0005就是以绝对地址方式访问的片外RAM 0005字节单元；XWORD0x0002就是以绝对地址方式访问的片外RAM 0002字单元。,位运算符,C51语言能对运算对象按位进行操作，它与汇编语言使用一样方便。位运算是按位对变量进行运算，但并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的值，则要利用相应的赋值运算。C51中位运算符只能对整数进行操作，不能对浮点数进行操作。C51中的位运算符有： & 按位与 | 按位或 按位异或 按位取反 右移 【例4-10】设a=0x45=01010100B，b=0x3b=00111011B，则a&b、a|b、ab、a、a2分别为多少？ a&b=00010000b=0x10。 a|b=01111111B=0x7f。 ab=01101111B=0x6f。 a=10101011B=0xab。 a2=00001110B=0x0e。,复合赋值运算符 C51语言中支持在赋值运算符“=”的前面加上其它运算符，组成复合赋值运算符。下面是C51中支持的复合赋值运算符： += 加法赋值 + 减法赋值 *= 乘法赋值 /= 除法赋值 %= 取模赋值 &= 逻辑与赋值 |= 逻辑或赋值 = 逻辑异或赋值 = 逻辑非赋值 = 右移位赋值 =2相当于x=x2。,函数调用方式:3种 1 把被调函数名作为一个语句 2 被调函数作为表达式的运算对象 resule=2*get(a,b) 3 被调函数作为另一个数的实际参数 m=max(a,get(a,b),4.7 函 数,4.8 C语言编程实例,#include main() char c; for(;) c=XBYTE14; XBYTE14=XBYTE15; XBYTE15=c; ,循环语句: 1 while(判断句式) 2 do语句while(判断句式) 3 for(表达式1;表达式2;表达式3)语句 分支程序 1if(表达式)语句 2 if (表达式)语句else语句 3 switch(表达式)case 常量表达式1:语句break; case 常量表达式2:语句break; ,1在C51中嵌入汇编程序,嵌入汇编程序是通过C51中的预处理指令#pragma asm/end asm 语句来实现的。其格式如下： #pragma ASM ;汇编程序代码 #pragma ENDASM,2. 在C51中调用汇编程序,这种方法应用较多，C模块与汇编模块的接口较简单，分别用C51与A51对源程序进行编译，然后用L51将obj文件连接即可，关键问题在于C函数与汇编函数之间的参数传递和得到正确的返回值，以保证模块间的数据交换。,4.9 汇编语言和C语言的混合编程,#include Main() P2=1; #pragma asm MOV R7,#10; DEL:MOV R6,#20; DJNZ R6,$ /R6-1操作，不为零，跳转到自己本身 DJNZ R7,DEL;/R7-1操作，不为零，跳转到DEL #pragma endasm P2=0;,#include #define uchar unsigned char sbit P1_1=P11; extern void delay4ms(); main() /unsigned char i; for(;) P1_1=0; delay4ms(); P1