单片机c51编程.ppt

1、第九章 单片机的C51编程,第一节 概述 第二节 程序的格式 第三节 数据类型和存储类型 第四节 运算符和表达式 第五节 指针与函数 第六节 片内硬件资源的定义 第七节 程序的基本结构 第八节 C51程序举例 第九节 Windows环境下C51编译器的操作,本章要点,介绍C语言的基础知识。 掌握C语言程序的基本结构，学会编制一些简单的单片机应用程序，并能在Windows环境下使用C51编译器进行编译操作。 由于8051单片机的应用程序用的是C51编译器，了解应注意在存储类型、对片内硬件资源的定义等方面与标准C语言的区别。,第一节 概述,随着开发工具及集成电路技术的发展，单片机开始使用高级语言。

2、 专门针对8051系列单片机开发出来的C51编译器(简称C51) 可编译生成能够在 8051系列单片机上运行的目标程序。 目前针对8051系列单片机开发出来的编译器有多种，包括Franklin C51、Keil C51 for windows等。,返回本章首页,第二节 程序的格式,先从几个实例，了解C语言的程序格式。例9-1 #include“stdioh” main() printf(“Welcome to using C51 n”)； ,执行结果在屏幕上输出以下一行信息： Welcome to using C51,其中main( )为函数，printf为函数，stdio.h为文件,例9-2

3、 #include“stdioh” main() *主函数* int a，b，c,sum；*定义变量* a=12；b=34；c=56；*给变量赋值* sum=a十b十c；*求和* printf(“sum is dn”，sum)；*显示结果* ,执行结果在屏幕上输出： sum is 102,例9-3 #include“stdioh” int max(int x，int y)*定义max函数，函数返回值为整型；x,y为形式参数，整型* int z； if(xy)z=x； else z=y； return(z)； *将z的值返回到调用处* main() *主函数* inta，b，m； *定义三个整型

4、变量* scanf(“d，d,” *输出m的值* ,从三个例子可看出C语言或C51源程序的基本格式： 1.书写格式自由，一行可以写若干条语句，一个语句也可以写成几行，每个语句须以“;”结尾。 2.程序由一个主函数和若干个其他函数组成，主函数的名字必须为main。程序的执行总是从main函数开始的，其位置无特殊规定。 3.C语言程序通过函数调用去执行指定的工作。源程序文件需要包含其他源程序文件的内容时，则要在本程序文件头部用包含命令#include进行“文件包含”处理。,返回本章首页,第三节 数据类型和存储类型,一、数据类型 不同类型的数据占用的存储长度不同 数据分为常量和变量 1.常量和符号常

5、量 常量指程序运行时其值不能被改变的量 符号常量是代表一个常量的标识符 常量类型：,整型、实型、字符、字符串,2.变量类型,表 C51变量类型,二、存储类型,表 C51存储类型,表 C51存储类型及其大小,C51中定义变量除了定义数据类型外，还应定义存储类型 例：int data x , y ; 表示x , y 为16位整数并指定放在片内数据存储区 1.若未定义存储类型，则C51编译器自动选择默认存储类型,2.选择变量类型时应尽量选用无符号型，可以减少测试符号的额外操作，可以提高代码效率。 3.为使编程时书写简化，数据类型允许用缩写,例：#define uchar unsigned char

6、#define ulong unsigned long,返回本章首页,第四节 运算符和表达式,一、算术运算符及其表达式 1.C语言的基本算术运算符 算术运算符有+、-、*、/、%(%为模运算符，或称求余运算符) 用算术运算符和圆括号将运算对象包括常量、变量、函数、数组等连接起来，形成符合C 语法规则的式子称为算术表达式。 如:a*(b-c)+2.3+a,2.算术运算符的优先级 先乘除模，后加减，括号最优先。 3.算术运算符的结合性 “自左至右”，即运算对象两侧的算术运算符优先级相同时，先与左边运算符结合。 4.数据类型不同时的转换 如果运算符两侧的数据类型不同，则必须转换成同一类型，再进行运算

7、。转换方式有自动转换(默认)和强制转换。强制转换的形式为 (类型名) (表达式)； 例:(double) x;(将x强制转换成double型) 注：只转换表达式的值，变量类型不变。,二、关系运算符及其表达式 1.六种关系运算符 (大于) = (大于或等于) 、=、=优先级相同，!=与=相同,前四种高于后两种。 2.关系运算符的优先级低于算术运算符。 3.关系运算符的优先级高于赋值(=)运算符。,3.关系表达式 用关系运算符将两个表达式(算术表达式、关系表达式、逻辑表达式等)连接起来的式子称为关系表达式,其结果是逻辑值，即“真”或“假”。C语言没有逻辑型数据，以1代表真，以0代表假。 例如a=1

8、，b=2，c=3，则,x=ab，因ab的值为“假”，所以x的值为0,b =（a+c）的值为“假”，表达式的值为0；,cb的值为“真”，表达式的值为1；,三、逻辑运算符及其表达式 1.三种逻辑运算符 scanf(“f，f”, ,2. 双分支 双分支语句的形式 if(表达式) 语句1; else 语句2; 例如：if(x=1) y=x+5; else y=x*5;,分支语句嵌套 分支语句可以嵌套使用，双分支语句嵌套后可实现多路分支，其语句形式为 if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; elseif(表达式n1) 语句n-1; else 语句n;,3. 多分支 C语言提供一

9、种专门用于多分支的开关语句，流程图如图所示。,多分支的语句形式 switch (表达式) case常量表达式l：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；break； 多分支的语句实例 例:给定一个百分制成绩，要求转换为五级记分制，规定90分以上为A，8089分为B，7079分为C，6069分为D 60分以下为E。,多分支的语句实例 ( 续1 ) #include“stdio.h” main() intscore，c； charg； printf(“请输入学生成绩：”)； scanf(“d”，

10、执行步骤是:先判断(表达式)是否成立。若成立(其值为非0)则执行循环体，否则退出循环去执行while语句的下一条语句。,while语句实例 求1十2十3十100的和。 #include“stdio.h” main() inti ,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum + i; i+; printf(“%d”,sum); ,2.do.while语句 语句形式: do 循环体 while(表达式)； 先执行循环体，后判 断表达式是否成立，当 表达式的值为非零时， 返回重新执行循环体， 直至表达式值为零，则 停止循环。,Do.while语句实例 用do.while语句求1

11、十2十3十100的和 #include“stdio. h” main() inti ,sum=0; i=1; do sum=sum+i; i+; while(i=100); printf(“d”，sum); ,3.for语句 语句形式： for(exp1;exp2;exp3) 循环体； 例：用for语句改写1十2十3十100的和 #include”stdio.h” main() int t, sum=O; for(i=1; i100； i+) sum=sum+i; printf(“d”,sum); ,返回本章首页,第八节 C51程序举例,一、“走马灯”电路 设计一个实验电 路，在AT89C51

12、并行 接口P1连接8个LED， 要求这8个LED能循 环点亮。电路如图。,“走马灯”电路程序清单,#includereg51.h” delay(int t) /*延时函数*/ int i,j; /*采用默认的存储类型*/ /*用双重空循环延时*/ for(i=0; it; i+) for(j=0; j10; j+); main()/*主函数*/ char data i,s;,“走马灯”电路程序清单(续) while(1) /*无穷循环*/ s=0 xfe; /*设置初值,最低一位为0 */ P1=s; /*P1送据,令接P1.0的LED亮*/ delay(500); for(i=0; i8;

13、i+) s =s1; /*s值左移一位，最低位补0 */ s=s0 x01; /*将最低位置1 */ P1=s;/*由P1送出数据，令对应的LED亮*/ delay(500); ,二、数码管动态显示 设计一个电路，利用外接可编程并行接口8255，驱动数码管显示字符，电路如图所示。,数码管动态显示程序 #include”stdio.h” #include”reg5l.h”/*载入C51头文件*/ #includeabsacc.h” #definecrXBYTE0 x8003 #definepbXBYTE0 x8001 #definepcXBYTEOX8002 #define CW0 x88 ch

14、ar d_74=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f/*0-3的字型段码数据*/ char con4=0 xfe,0 xfd,0 xfb,Oxf7/*扫描控制信号*/,数码管动态显示程序(续1) delay(int t) /*延时函数*/ inti,j; for(i=0; it; i+) for(j=0; j10; j+); scan() /*扫描显示函数*/ char i; for(i=0; i4; i+) pb=d_7i; /*B口送出段码*/ pc=coni; /*C口送位码*/ delay(3); ,数码管动态显示程序(续2) main() cr=CW; *定8255工作模式

15、* while(1) scan(); *无穷循环 由于扫描速度很快，好像四个数码管同时发亮，即显示出“0123” 。,三、救护车警声程序 本程序利用可编程发声器件(PSG)芯片AY-3-8970产生救护车的警报声,电路如图.AY-3-8970内部寄存器所载入的数据与所实现的功能参看表9-6。,救护车警报声程序 #include ”reg5l.h” /*载入C51头文件*/ #include absacc.h” #include ”stdlib.h” #define psg_regXBYTE0 x9000 #define psg_data XBYTEOX9001 delay(int t) /*延

16、时函数*/ inti,j; for(i=0; it; i+) for(j=0; j5; j+); flash() /*工作灯闪烁函数*/ char i; for(i=0; i3; i+) P1=0 x80;delay(40); P1=0;delay(40); ,救护车警报声程序(续1) setpeg(int r, int d) /*向PSG送数函数*/ psg_reg=r; /*选择寄存器*/ psg_data=d; /*d写入指定存储器*/ alarm() /*发警报声函数*/ setpsg(0,5); setpsg(1,1); /*产生440Hz的声音*/ setpsg(7,62);/*R

17、7=62启用音调发声器*/ setpsg(8,15);/*R6=15声道的振幅最大*/ delay(300); setpsg(0,104); /*R0=104*/ setpsg(1,2); *产生180Hz声音*/,救护车警报声程序(续2) delay(300); setpsg(8,0); /*音量设为0* main() setpsg(7,63); /* 关闭音调发声器*/ flash(); /*调用LED闪烁函数*/ delay(800); while(1) /*无穷循环*/ alarm(); /*调用警报声函数*/ ,四、C51中断程序举例 在C51中，中断服务程序定义为函数，并规定用下列

18、形式表示 函数名 interrupt n using m,将上述 “走马灯” 电路改用开关控制，并采用中断方式如图所示，要求开关每拨动一次，点亮 的LED向前移动一个位置.,“走马灯” 电路中断方式程序 #includereg51.h” char i； char s=0 xfe； led1()interrupt 2 if(i8)s=s1；s=s0 x01；P1=s；i+； else i=0 ；s=0 xfe； ,“走马灯” 电路中断方式程序(续) main() /*主函数*/ EA=1； /*开中断*/ EX1=1； /*允许外部中断1中断*/ IT1=1； /*下降沿触发方式*/ P1=0

19、xfe； /*点亮第一个LED*/ while(1)； /*无穷循环等待中断*/ main()的任务是开中断，通过中断函数将1左移，并在左移8次后，回到原始状态。,返回本章首页,第九节 Windows环境下C51编译器的操作,C51语言的程序设计之后，需要经过编译、优化、链接等过程，转换成在单片机上能运行的HEX文件，才能固化到程序存储器。 Keil公司的C51编译器是基于Windows环境下的产品，包括汇编器A51、编译器C51、连接器BL51和文件转换器OH51等工具，还有集成编译环境Vision2。用户在此环境下可以完成源程序的编写、编译、连接、仿真调试及项目管理等操作。,一、Keil

20、C51的安装 安装步骤,执行 SETUP,插入Keil C51 安装盘,指定的安 装目录,安装,安装完成后此目录下有两个子目录 UV2 在UV2子目录中，有Vision2主执行文件UV2.EXE。 C51 在C51BIN子目录中有汇编器A51、编译器C51、连接器BL51和文件转换器OH51等执行文件以及一些存放芯片驱动程序的动态链接库(.DLL)； 在C51INC子目录中，装有编译需要的头文件(.H)； 在LIB子目录中，装有C51的标准函数库.LIB)。,二、C51程序的编写和调试 执行V2子目录中的UV2.EXE，启动Vision2，进入主窗口，用窗口中的文件编辑器编写C51程序,格式遵循C语言语法规则。 编写完C51程序，在Vision51环境下就可以进行编译、连接，如果编译连接成功，还可以调用软件仿真器进行调试。,Vision2主窗口,1. 编辑源文件 【File】-【New】，弹出编辑窗口，如图,2.建立工程文件 编写好程序，执行 【Project】-【New Project】 选项,在弹出的窗口中写入工程文件的名称,并加上后綴uv2，如ex1.uv2。 3. 选择目标器件 在Project窗口中的Target1项目上右击，选择【Select Device for Target Targ