第3章_C51语言编程基础

.,第3章C51语言编程基础,.,1）机器语言定义：处理器能直接执行的二进制代码特点：效率高、但不易于使用,10110110000000001011010100000000,ADDA，#19,3.1编程语言KeilC51简介,1、编程语言,2）汇编语言定义：以助记符的形式表示机器语言特点：速度快、体积小、但依赖于硬件体系,.,3）高级语言独立于机器、面向过程的、接近于人的自然语言。语言：FORTRAN、C语言特点：与硬件无关、易于交流和使用、运行效率低,X=X+1;,编译器链接器,X=X+1;,程序员,1001001010110010,高级语言程序,机器码,单片机如何执行程序指令？,.,KeilC51语言是在标准C的基础上，针对51单片机的硬件特点进行扩展，并向51单片机上移植的高效、简洁的实用高级语言。,与汇编语言相比的特点：（1）可读性好。（2）可模块化开发。（3）可移植性好。（4）生成的代码效率较低。,2、KeilC51语言简介,对于51单片机，目前广泛使用的是KeilC51语言，简称C51语言。,.,3、C51与标准C的区别,（1）库函数的不同。例如库函数printf和scanf，在标准C中，这两个函数通常用于屏幕打印和接收字符，而在KeilC51中，主要用于串行口数据的收发。,（3）C51的变量存储模式与标准C中的变量存储模式不一样。标准C是在通用计算机中只有一个程序和数据统一寻址的内存空间。51单片机存储区可分为内部数据存储区、外部数据存储区以及程序存储区。,（4）标准C语言没有处理单片机中断的方法。C51中有专门处理中断的中断函数。,（2）数据类型有一定的区别。在标准C的基础上又扩展了4种类型。,.,（5）头文件的不同。51头文件把单片机内部的硬件资源如定时器、中断、I/O等所相应的功能寄存器写入头文件内。（6）程序结构的差异。由于51单片机硬件资源有限，编译系统不允许太多的程序嵌套。其次，C51语言不支持标准C的递归特性。,4、KeilC51的开发工具KeilVision3,KeilVision3是德国Keilsoftware公司开发的C51语言开发软件。这个软件集成了文件编辑处理、编译链接等功能。,.,3.2C51语言程序设计基础,1、数据类型与存储类型,1）数据类型,.,2）C51扩展的数据类型（4种扩展的数据类型）,（1）位变量bitbit的值可以是1（true），或0（false）。,bit变量名；,格式：,例如：,bitflag;flag=0；,.,（2）特殊功能寄存器sfr地址单元80HFFH之间的片内数据存储区；“sfr”数据类型占用一个内存单元；利用它可以访问51单片机内部的所有特殊功能寄存器。,sfrP1=0 x90；/定义了P1为片内的P1口寄存器；P1=0 xff；/把P1口的所有输出引脚设置为高电平。,例如：,sfr寄存器变量名=字节地址常数；,格式：,.,sfrSBUF=0 x99；,习题：往串行发送数据缓冲寄存器SBUF写入80,SBUF=80；,习题：从P0口寄存器读取数据，存放到任意一个变量X。,sfrP0=0 x80；intx；,x=P0；,.,例如：,（3）特殊功能寄存器sfr16“sfr16”数据类型占两个内存单元；用于操作占两个字节的特殊功能寄存器。,sfr16DPTR=0 x82；/定义了片内16位数据指针寄存器DPTR，/低8位字节地址为82H，/高8位字节地址为83H。DPTR=0 x1234;,sfr16寄存器变量名=字节地址常数；,格式：,字节地址为82H、83H存放的数据分别是多少？,.,（4）特殊功能位sbit片内特殊功能寄存器的可寻址位。,“”前是特殊功能寄存器的名字；“”的后面数字是特殊功能寄存器可寻址位在寄存器中的位置，取值必须是0-7。,sbit位变量名=特殊功能寄存器位位置；,格式：,sfrPSW=0 xd0；/定义PSW寄存器地址为0 xd0sbitFO=PSW5；/定义F0位为PSW.5F0=0;,例如：,.,习题：片内I/O口P1口的P1.0寻址位置成高电平,sfrP1=0 x90；sbitP1_0=P10；P1_0=1；,习题：从P2口的P2.7读取数据，存放到任意一个位变量X。,sfrP2=0 xA0；sbitP2_7=P27；bitx；x=P2_7；,.,sbit位变量名=位地址常数；,sbitCY=0 xD7；/*CY位地址为0 xD7*/sbitOV=0 xD2；/*OV位地址为0 xD2*/if（CY=1）,例如：,格式：,.,习题：片内I/O口P1口的P1.0寻址位置成低电平,sbitP1_0=0 x90；P1_0=0；,在头文件AT89X51.h中定义了常用的特殊功能寄存器和可寻址位。#include,sfrP1=0 x90；sbitP1_0=0 x90；两者区别？,6,.,3）数据存储类型,数据存储类型是指数据存放在51单片机的哪一个存储器空间。,.,bdata,data,idata,pdata,xdata,code,.,（1）DATA区。DATA区指片内RAM的低128字节的空间，可直接寻址；寻址是最快的，应该把经常使用的变量放在DATA区。,unsignedchardatasystem_status=0;unsignedintdataunit_id8;,例如：,格式：数据类型【存储类型】变量名；,.,（2）BDATA区。BDATA区是内部RAM可位寻址的16字节存储区（字节地址为20H2FH）中的128个位。在这个区中声明变量就可进行位寻址。,例如：,unsignedcharbdatastatus_byte；unsignedintbdatastatus_word；sbitstat_flag=status_byte4；if(status_word15)stat_flag=1；,.,（3）IDATA区。IDATA区是片内RAM的0-256字节的存储区，只能间接寻址，速度比直接寻址慢。,unsignedcharidatasystem_status=0;floatidatavalue;,例如：,.,（4）PDATA区和XDATA区。PDATA区和XDATA区位于片外存储区；PDATA区指的是外部数据存储区0256字节。XDATA区指的是外部数据区64KB内的任何地址。,unsignedcharxdatasystem_status=0;unsignedintpdataunit_id8;,例如：,.,（5）程序存储区CODE。CODE区是程序存储区，储存的数据是不可改变的。,unsignedcharcodea9=0 x00,0 x01,0 x02,0 x03,0 x04,0 x05,0 x06,0 x07,0 x08;,例如：,.,4）数据存储器模式C51编译器设定的存储器模式：SMALL、COMPACT和LARGE三种模式。,若声明charvar1；在SMALL模式下，var1被定位在data存储区；在COMPACT模式下，var1被定位在idata存储区；在LARGE模式下，var1被定位在xdata存储区中。,.,2、C51语言的绝对地址访问,C51语言提供了两种比较常用的访问绝对地址的方法，对片内RAM、片外RAM及I/O进行访问。,绝对地址,.,1）绝对宏C51编译器提供了一组宏定义对code、data、pdata和xdata空间进行绝对寻址。这组宏定义放在absacc.h头文件中：,CBYTE以字节形式对code区寻址；CWORD以字形式对code区寻址；DBYTE以字节形式对data区寻址；DWORD以字形式对data区寻址；XBYTE以字节形式对xdata区寻址；XWORD以字形式对xdata区寻址；PBYTE以字节形式对pdata区寻址；PWORD以字形式对pdata区寻址。,#define变量名绝对宏字节地址,格式,绝对宏,.,【例】片内RAM、片外RAM定义的程序如下：#include#definePORTEXBYTE0 xFFC0/*将PORTE定义为外部I/O，地址为0 xFFC0*/#defineNRAMDBYTE0 x40/*将NRAM定义为片内RAM，地址为0 x40*/,main()PORTE=0 x3D;NRAM=0 x01;,/*数据3DH写入地址0 xFFC0的外部I/OPORTE*/,/*将数据01H写入片内RAM的40H单元*/,.,习题使用绝对宏将片内RAM20H的字节地址单元全部置1。,#include#defineMDBYTE0 x0020/*将M定义为外部RAM，地址为0 x0020*/,main()M=0 xff;,.,习题：使用绝对宏读取片外RAMF000H字节地址单元的内容。,#include#defineWRAMXBYTE0 xF000,main()charx；x=WRAM;,7,.,2）_at_关键字使用关键字_at_可对指定的存储器空间的绝对地址进行访问。格式：存储类型数据类型变量名_at_地址常数；,地址常数：指定变量的绝对地址，位于存储器空间之内；使用_at_定义的变量必须为全局变量。,.,【例】使用关键字_at_实现绝对地址的访问。dataunsignedchary1_at_0 x50;/*在data区定义字节变量y1，地址为50H*/xdataunsignedinty2_at_0 x4000;/*在xdata区定义字变量y2，地址为4000H*/voidmain(void)y1=0 xff;y2=0 x1234;while(1);,.,习题：使用关键字_at_读取片内RAM60H单元的内容。,dataunsignedcharM_at_0 x60;voidmain(void)unsignedchary;y=M；,.,【例】使用关键字_at_将片外RAM2000H开始的连续20个字节单元清0。,voidmain(void)unsignedchari;for(i=0;iy，则把x赋给变量max。,习题：比较变量x和变量y，如果x和y相等，则把0赋给变量max。,if(x=y)max=0;,.,格式：,if(表达式)语句1；else语句2；,.,if(xy)max=x;elsemax=y;,比较变量x和变量y，如果xy，则把x赋给变量max；否则把y赋给变量max。,.,习题：比较变量x和变量y，把二者最小值赋给变量min；,if(xy)min=y;elsemin=x;,.,习题：如果变量x满足关系10x10),9,.,voidmain()sfrP2=0 xA0；sfrP1=0 x90；sbitP24=P24；sbitP10=P10；,习题：如果读取P2口的P2.4位为1，则把P1口的P1.0置成0。,if(P24=1)P10=0；,.,if(表达式1)语句1；elseif(表达式2)语句2；elseif(表达式n)语句n；else语句n+1；,多分支if语句,.,当成绩90时，输出verygood，当80成绩90时，输出good，当60成绩=80)printf(“good);elseif(score=60)printf(“pass);elseprintf(“fail);,.,多分支switch语句,switch(表达式1)case常量表达式1：语句1；break；case常量表达式2：语句2；break；case常量表达式n：语句n；break；default：语句n+1；,格式：,.,switch,表达式1,语句1,语句2,语句n,语句n+1,式1,式2,式n,default,case,.,switch(key)case1：y=1；break；case2：y=2;break；case3：y=4；break；default：;,在单片机程序设计中，常用switch语句作为键盘中按键的判别。当按下键的键号变量key=1，则变量y=1；键号变量key=2，则变量y=2；键号变量key=4，则变量y=3；没有按下键，则变量y不变。,.,key=2;switch(key)case1：y=1；case2：y=2;case3：y=4；default：;,习题：读程序执行的结果y=？,.,2）循环结构控制语句,while（表达式）循环体；,格式：,表达式,循环体,假(0),真(非0),先判断表达式，后执行循环体。,while语句,.,main()inti=0;intr;while（i3）i+；y=i;,i+执行几次？,y=？,r=3,习题：读程序执行的结果y=？,.,main()inti=3;intr;while（i6）i+；y=i;,y=？,习题：读程序执行的结果y=？,.,do循环体；while（表达式）；,格式：,表达式,循环体,假(0),真(非0),;不可省略！切记！,先执行循环体，后判断表达式。,do-while语句,.,main()inti=0;inty;doi+；while(i3);y=i;,i+执行几次？,y=？,习题：读程序执行的结果y=？,.,main()inti=0;inty=0;doi+；y=y+i;while(y20);,习题：读程序执行的结果y=？,.,for（表达式1；表达式2；表达式3）语句；,格式：,for语句,.,main()inti,y;y=0;for(i=1;i4;i+)y=y+i；,y=？,习题：读程序执行的结果y=？,.,main()inti,y;y=1;for(i=2;i6;i+)y=y+i；,y=？,习题：读程序执行的结果y=？,.,3）break语句和continue语句,break功能：跳出switch结构；在循环语句中,终止并跳出本层循环。,continue功能：结束本次循环，跳过本层循环体中尚未执行的语句，执行循环体的判断。,.,#definePI3.1415main()intr;floatarea;for(r=1;r100)break;printf(r=%d,area=%.2fn,r,area);,计算r=1到r=10的圆面积，直到面积大于100时停止。,运行结果：r=1,area=3.14r=2,area=12.57r=3,area=28.27r=4,area=50.26r=5,area=78.54,结束整个for循环,.,把100200之间不能被3整除的数输出。,main()intn;for(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)continue;printf(“%d,n);,结束本次循环,循环体的剩余语句被忽略,执行表达式3，进入下一循环。,.,main()intn;for(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)break;printf(“%d,n);,习题：读程序执行的结果？,.,习题：循环检测P1.0引脚，只有检测P1.0为低电平时，循环结束。,sfrP1=0 x90；sbitP10=P10；main()while(1)if(P10=0)break;,.,5、数组,数组是用来存储一组相同数据类型的数据结构。,一维数组格式：,数据类型,变量名,N；,inta10；,inta5=1,2,3,4,5；,初始化：,charb10；,.,求下列数组的和。,inta5=1,2,3,4,5；,main()inta5