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单片机c语言教程全集

专家
2009-07-30 14:16:13    评分

第一课 建立你的第一个KeilC51项目

  随着单片机技术的不断发展,以单片机C语言为主流的高级语言也不断被更多的单片机爱好者和工程师所喜爱。使用C51肯定要使用到编译器,以便把写好的C程序编译为机器码,这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一,它支持众多不一样公司的MCS51架构的芯片,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时还支持,PLM,汇编和C语言的程序设计,它的界面和常用的微软 VC++的界面相似,界面友好,易学易用,在调试程序,软件仿真方面也有很强大的功能。本站提供的单片机c语言教程都是基于keilc51的。

  下面结合8051介绍单片机C语言的优越性:

  ·无须懂得单片机的具体硬件,也能够编出符合硬件实际的专业水平的程序;

  ·不懂得单片机的指令集,也能够编写完美的单片机程序;

  ·不同函数的数据实行覆盖,有效利用片上有限的RAM空间;

  ·提供auto、static、const等存储类型和专门针对8051单片机的data、idata、pdata、xdata、code等存储类型,自动为变量合理地分配地址;

  ·C语言提供复杂的数据类型(数组、结构、联合、枚举、指针等),极大地增强了程序处理能力和灵活性;

  ·提供small、compact、large等编译模式,以适应片上存储器的大小;

  ·中断服务程序的现场保护和恢复,中断向量表的填写,是直接与单片机相关的,都由C编译器代办;

  ·程序具有坚固性:数据被破坏是导致程序运行异常的重要因素。C语言对数据进行了许多专业性的处理,避免了运行中间非异步的破坏

  ·提供常用的标准函数库,以供用户直接使用;

  ·有严格的句法检查,错误很少,可容易地在高级语言的水平上迅速地被排掉;

  ·可方便地接受多种实用程序的服务:如片上资源的初始化有专门的实用程序自动生成;再如,有实时多任务操作系统可调度多道任务,简化用户编程,提高运行的安全性等等。

  ·头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型,有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发;

  以上简单介绍了 KEILC51 软件,要使用KEILC51软件,必需先要安装它,这也是学习单片机编程语言所要求的第一步――建立学习环境。

  本站提供无限制版的keil c51下载(此处)(安装的方法在压缩包内有详细说明,这里就不做介绍了)

  安装好后,您是不是想建立自己的第一个单片机C语言程序项目呢?下面就让我们一起来建立一个小程序吧,请根据教程一步步的来,你绝对可以在短时间内熟悉c51的。

  本教程所涉及c51源代码请点此下载

  首先当然是运行KEIL软件,接着按下面的步骤建立您的第一个项目:

  (1)点击 Project 菜单,选择弹出的下拉式菜单中的 New Project,如图 1-2。接着弹 出一个标准 Windows 文件对话窗口,如图 1-3。在“文件名”中输入您的第一个 C 程序项 目名称,这里我们用“test”。“保存”后的文件扩展名为 uv2,这是 KEIL uVision2 项目文件扩展名,以后能直接点击此文件以打开先前做的项目。

  

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  图 1-2 New Project 菜单

  

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  图 1-3 文件窗口

  (2)选择所要的单片机,这里选择常用的 Ateml 公司的 AT89c51。而且本单片机c语言教程里的大部分程序都是基于此芯片的,此时屏幕如图 1-4 所示。AT89c51 有什么功能、特点呢?看图中右边有简单的介绍。完成上面步骤后,就可 以进行程序的编写了。

  (3)首先在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。如果您没有现成的程序,那 么就要新建一个程序文件。在 KEIL 中有一些程序的 Demo,在这里我们还是以一个 C 程序 为例介绍如何新建一个 C 程序和如何加到您的第一个项目中吧。点击图 1-5 中 1 的新建文 件的快捷按钮,在 2 中出现一个新的文字编辑窗口,这个操作也能通过菜单 File-New 或 快捷键 Ctrl+N 来实现。好了,现在能编写程序了。下面是经典的一段程序,呵,如果您看过别的程序书也许也有类似的程序:

  #include

  #include

  void main(void)

  SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收

  TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2

  TCON = 0x40; //设定时器 1 开始计数

  TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率

  TL1 = 0xE8; TI = 1;

  TR1 = 1; //启动定时器

  while(1)

  {

  }

  }

  printf ("Hello World!\n"); //显示 Hello World

  

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  图 1-4 选取芯片

  

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  图 1-5 新建程序文件

  这段程序的功能是不断从串行口输出“Hello World!”字符,先不管程序的语法和意思吧,先 看看如何把它加入到项目中和如何编译试运行。

  (4)点击图 1-5 中的 3 保存新建的程序,也能用菜单 File-Save 或快捷键 Ctrl+S

  进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图 1-3 的文件操作窗口,把第一个程序命名

  为 test1.c,保存在项目所在的目录中,这个时候您会发现程序单词有了不一样的颜色,说明 KEIL的C语言语法检查生效了。如图 1-6 鼠标在屏幕左边的 Source Group1 文件夹图标上右击弹出 菜单,在这里能做在项目中增加减少文件等操作。选“Add File to Group ‘Source Group 1’” 弹出文件窗口,选择刚刚保存的文件,按 ADD 按钮,关闭文件窗,程序文件已加到项目中了。这个时候在 Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+号说明,文件组中有了文件,点击它能展开查看。

  

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  图 1-6 把文件加入到项目文件组中

  (5)C程序文件已被加到了项目中了,下面就剩下编译运行了。这个项目只是用做学 习新建程序项目和编译运行仿真的基本方法,所以使用软件默认的编译设置,它不会生成用 于芯片烧写的 HEX 文件。先来看图 1-7 吧,图中 1、2、3 都是编译按钮,不一样是 1 是用 于编译单个文件。2 是编译链接当前项目,如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动, 这个时候再点击是不会再次重新编译的。3 是重新编译,每点击一次均会再次编译链接一次,不 管程序是否有改动。在 3 右边的是停止编译按钮,只有点击了前三个中的任一个,停止按钮 才会生效。5 是菜单中的它们。在 4 中能看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等, 以后我们要查错就靠它了。6 是有一个小放大镜的按钮,这就是开启\关闭调试模式的按钮, 它也存在于菜单 Debug-Start\Stop Debug Session,快捷键为 Ctrl+F5。

  

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  图 1-7 编译程序

  (6)进入调试模式,软件窗口样式大致如图 1-8 所示。图中 1 为运行,当程序处于停止 状态时才有效,2 为停止,程序处于运行状态时才有效。3 是复位,模拟芯片的复位,程序 回到最开头处执行。按 4 能打开 5 中的串行调试窗口,这个窗口能看到从 51 芯片的串 行口输入输出的字符,这里的第一个项目也正是在这里看运行结果。这些在菜单中也有。首 先按 4 打开串行调试窗口,再按运行键,这个时候就能看到串行调试窗口中不断的打印“Hello World!”。最后要停止程序运行回到文件编辑模式中,就要先按停止按钮再按开启\关闭调试 模式按钮。然后就能进行关闭 KEIL 等相关操作了。

  

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  图 1-8 调试运行程序




关键词: 单片机     语言     教程     全集     项目     程序     编译     文件    

专家
2009-07-30 15:03:51    评分
2楼

  上一篇建立了第一个单片机C语言项目,但为了让编译好的程序能通过编程器写入51芯 片中,要先用编译器生成HEX文件,下面来看看如何用KEIL uVISION2来编译生成用于烧写 芯片的HEX文件。HEX文件格式是Intel公司提出的按地址排列的数据信息,数据宽度为字 节,所有数据使用16进制数字表示, 常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码。它保 存物理程序存储区中的目标代码映象。一般的编程器都支持这种格式。我们先来打开第一个 项目,打开它的所在目录,找到test.Uv2的文件就能打开先前的项目了。然后右击图2-1 中的1项目文件夹,弹出项目功能菜单,选Options for Target’Target1’,弹出项目选项设置窗口, 同样先选中项目文件夹图标,这个时候在Project菜单中也有一样的菜单可选。打开项目选项窗口, 转到Output选项页图2-2所示,图中1是选择编译输出的路径,2是设置编译输出生成的文件 名,3则是决定是否要创建HEX文件,选中它就能输出HEX文件到指定的路径中。选好了? 好,我们再将它重新编译一次,很快在编译信息窗口中就显示HEX文件创建到指定的路径 中了,如图2-3。这样我们就可用自己的编程器所附带的软件去读取并烧到芯片了,再用实 验板看结果,至于编程器或仿真器品种繁多具体方法就看它的说明书了,这里也不做讨论。

  (技巧:一、在图2-1中的1里的项目文件树形目录中,先选中对象,再单击它就可对它进 行重命名操作,双击文件图标便可打开文件。二、在Project下拉菜单的最下方有最近编辑过

  的项目路径保存,这里能快速打开最近在编辑的项目。)

  图2-1项目功能菜单

  

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  图2-2 项目选项窗口

  

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  图 2-3 编译信息窗口

  或许您已把编译好的文件烧到了芯片上,如果您购买或自制了带串行口输出元件的学习实 验板,那您就能把串行口和 PC 机串行口相联用串行口调试软件或 Windows 的超级终端,将其波特 率设为 1200,就能看到不停输出的“Hello World!”字样。如果您还没有实验板,那这 里先说说 AT89c51 的最小化系统,再以一实例程序验证最小化系统是否在运行,这个最小化 系统也易于自制用于实验。图 2-4 便是 AT89c51 的最小化系统,不过为了让我们能看出它 是在运行的,加了一个电阻和一个 LED,用以显示它的状态,晶体震荡器能根据自己的情况使用, 一般实验板上是用 11.0592MHz 或 12MHz,使用前者的好外是能产生标准的串行口波特率,后 者则一个机器周期为 1 微秒,便于做精确定时。在自己做实验里,注意的是 VCC 是+5V 的, 不能高于此值,不然将损坏单片机,太低则不能正常工作。在 31 脚要接高电平,这样我们 才能执行片内的程序,如接低电平则使用片外的程序存储器。下面建一个新的项目名为 OneLED 来验证最小化系统是否能工作(所有的例程都可在笔者的主页下面下载到,网址: http://www.51hei.com 。程序如下:

  #include //预处理命令

  void main(void) //主函数名

  {

  //这是第一种注释方式

  unsigned int a; //定义变量 a 为 int 类型

  /* 这是第二种注释方式

  */

  do{ //do while 组成循环

  for (a=0; a<50000; a++); //这是一个循环 P1_0 = 0; //设 P1.0 口为低电平,点亮 LED for (a=0; a<50000; a++); //这是一个循环 P1_0 = 1; //设 P1.0 口为高电平,熄灭 LED

  }

  while(1);

  }

  

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  图 2-4 AT89c51 最小化系统

  这里先讲讲 KEIL C 编译器所支持的注释语句。一种是以“//”符号开始的语句,符号之后 的语句都被视为注释,直到有回车换行。另一种是在“/*”和“*/”符号之内的为注释。注 释不会被 C 编译器所编译。一个 C 应用程序中应有一个 main 主函数,main 函数能调用别

  的功能函数,但其它功能函数不允许调用 main 函数。不论 main 函数放在程序中的那个位置, 总是先被执行。用上面学到的知识编译写好的 OneLED 程序,并把它烧到刚做好的最小化系 统中。上电,刚开始时 LED 是不亮的(因为上电复位后所有的 IO 口都置 1 引脚为高电平), 然后延时一段时间(for (a=0; a<50000; a++)这句在运行),LED 亮,再延时,LED 熄灭, 然后交替亮、灭。第一个真正的小实验就做完,如果没有这样的效果那么您就要认真检查一下电路或编译烧写的步骤了。


专家
2009-07-30 15:04:52    评分
3楼

每写一个程序,总离不开数据的应用,在学习 c51 语言的过程中掌握理解数据类型也是 很关键的。先看表 3-1,表中列出了 KEIL uVision2 单片机c语言编译器所支持的数据类型。在标准C语言中基本的数据类型为 char,int,short,long,float 和 double,而在c51编译器中int 和 short 相同,float 和 double 相同,这里就不列出说明了。下面来看看它们的具体定 义:

 

数据类型

长 度

值 域

unsigned char

单字节

0~255

signed char

单字节

-128~+127

unsigned int

双字节

0~65535

signed int

双字节

-32768~+32767

unsigned long

四字节

0~4294967295

signed long

四字节

-2147483648~+2147483647

float

四字节

±1.175494E-38~±3.402823E+38

*

1~3 字节

对象的地址

bit

0 或 1

sfr

单字节

0~255

sfr16

双字节

0~65535

sbit

0 或 1

表 3-1 KEIL uVision2 单片机c语言编译器所支持的数据类型

1. char 字符类型

char 类型的长度是一个字节,通常用于定义处理字符数据的变量或常量。分无符号字 符类型 unsigned char 和有符号字符类型 signed char,默认值为 signed char 类型。 unsigned char 类型用字节中所有的位来表示数值,所能表达的数值范围是 0~255。 signed char 类型用字节中最高位字节表示数据的符号,“0”表示正数,“1”表示负数, 负数用补码表示。所能表示的数值范围是-128~+127。unsigned char 常用于处理 ASCII 字符或用于处理小于或等于 255 的整型数。

*正数的补码与原码相同,负二进制数的补码等于它的绝对值按位取反后加 1。

2. int 整型

int 整型长度为两个字节,用于存放一个双字节数据。分有符号 int 整型数 signed int 和无符号整型数 unsigned int,默认值为 signed int 类型。signed int 表示的数值范 围是-32768~+32767,字节中最高位表示数据的符号,“0”表示正数,“1”表示负数。 unsigned int 表示的数值范围是 0~65535。

先停一下来写个小程序看看 unsigned char 和 unsigned int 用于延时的不一样效果,说 明它们的长度是不一样的,学习它们的使用方法。依旧用上一篇的最小化系统做实验,不过要加多 一个电阻和 LED,如图 3-1。实验中用 D1 的点亮表明正在用 unsigned int 数值延时,用

D2 点亮表明正在用 unsigned char 数值延时。


图 3-1 第 3 课实验用电路 把这个项目称为 TwoLED,实验程序如下:

#include //预处理命令

void main(void) //主函数名

{

unsigned int a; //定义变量 a 为 unsigned int 类型

unsigned char b; //定义变量 b 为 unsigned char 类型

do

{ //do while 组成循环

for (a=0; a<65535; a++)

P1_0 = 0; //65535 次设 P1.0 口为低电平,点亮 LED P1_0 = 1; //设 P1.0 口为高电平,熄灭 LED

for (a=0; a<30000; a++); //空循环

for (b=0; b<255; b++)

P1_1 = 0; //255 次设 P1.1 口为低电平,点亮 LED P1_1 = 1; //设 P1.1 口为高电平,熄灭 LED


for (a=0; a<30000; a++); //空循环

}

while(1);

}

同样编译烧写,上电运行您就能看到结果了。很明显 D1 点亮的时间长于 D2 点亮的时间。

这里必须要讲的是,当定义一个变量为特定的数据类型时,在程序使用该变量不应使它的值 超过数据类型的值域。如本例中的变量 b 不能赋超出 0~255 的值,如 for (b=0; b<255; b++) 改为 for (b=0; b<256; b++),编译是能通过的,但运行时就会有问题出现,就是说 b 的 值永远都是小于 256 的,所以无法跳出循环执行下一句 P1_1 = 1,从而造成死循环。同理 a 的值不应超出 0~65535。

3. long 长整型

long 长整型长度为四个字节,用于存放一个四字节数据。分有符号 long 长整型 signed long 和无符号长整型 unsigned long,默认值为 signed long 类型。signed int 表示 的数值范围是-2147483648~+2147483647,字节中最高位表示数据的符号,“0”表示正 数,“1”表示负数。unsigned long 表示的数值范围是 0~4294967295。

4. float 浮点型

float 浮点型在十进制中具有 7 位有效数字,是符合 IEEE-754 标准的单精度浮点型数 据,占用四个字节。因浮点数的结构较复杂在以后的章节中再做详细的讨论。

5.* 指针型 指针型本身就是一个变量,在这个变量中存放的指向另一个数据的地址。这个指针变量 要占据一定的内存单元,对不一样的处理器长度也不尽相同,在 c51 中它的长度一般为 1~

3 个字节。指针变量也具有类型,在以后的课程中有专门一课做探讨,这里就不多说了。

6. bit 位标量

bit 位标量是 c51 编译器的一种扩充数据类型,利用它可定义一个位标量,但不能定义 位指针,也不能定义位数组。它的值是一个二进制位,不是 0 就是 1,类似一些高级语 言中的 Boolean 类型中的 True 和 False。

7. sfr 特殊功能寄存器

sfr 也是一种扩充数据类型,点用一个内存单元,值域为 0~255。利用它能访问 51 单片机内部的所有特殊功能寄存器。如用 sfr P1 = 0x90 这一句定 P1 为 P1 端口在片内 的寄存器,在后面的语句中用以用 P1 = 255(对 P1 端口的所有引脚置高电平)之类的 语句来操作特殊功能寄存器。

8.sfr16 16 位特殊功能寄存器

sfr16 占用两个内存单元,值域为 0~65535。sfr16 和 sfr 一样用于操作特殊功能寄存 器,所不一样的是它用于操作占两个字节的寄存器,如定时器 T0 和 T1。

9. sbit 可录址位

sbit 同样是 单片机c语言 中的一种扩充数据类型,利用它能访问芯片内部的 RAM 中的可寻址


位或特殊功能寄存器中的可寻址位。如先前定义了

sfr P1 = 0x90; //因 P1 端口的寄存器是可位寻址的,所以能定义

sbit P1_1 = P1^1; //P1_1 为 P1 中的 P1.1 引脚

//同样我们能用 P1.1 的地址去写,如 sbit P1_1 = 0x91; 这样在以后的程序语句中就能用 P1_1 来对 P1.1 引脚进行读写操作了。通常这些能 直接使用系统供给的预处理文件,里面已定义好各特殊功能寄存器的简单名字,直接引 用能省去一点时间,我自己是一直用的。当然您也能自己写自己的定义文件,用您 认为好记的名字。


专家
2009-07-30 15:05:41    评分
4楼

上一篇学习了 KEIL c 单片机c语言 编译器所支持的数据类型。而这些c51数据类型又是怎么用在常量和变量的定义中的呢?又有什么要注意的吗?常量就是在程序运行过程中不能改变值的量,而变量是能在程序运行过程中不断变化的量。变量的定义能使用所有c51编译器支持的数据类型,而常量的数据类型只有整型、浮点型、字符型、字符串型和位标量。这一篇学习常量定义和使用方法,而下一篇则学习单片机c语言的变量。

常量的数据类型说明是这样的

1. 整型常量能表示为十进制如 123,0,-89 等。十六进制则以 0x 开头如 0x34,-0x3B 等。长整型就在数字后面加字母 L,如 104L,034L,0xF340 等。

2. 浮点型常量可分为 十进 制和指数表示形式 。十 进制由数字和小数点组成,如0.888,3345.345,0.0 等,整数或小数部分为 0,能省略但必须有小数点。指数表 示形式为[±]数字[.数字]e[±]数字,[]中的内容为可选项,其中内容根据具体情 况可有可无,但其余部分必须有,如125e3,7e9,-3.0e-3。

3. 字符型常量是单引号内的字符,如‘a’,‘d’等,不能显示的控制字符,能 在该字符前面加一个反斜杠“\”组成专用转义字符。常用转义字符表请看表 4-1。

4. 字符串型常量由双引号内的字符组成,如“test”,“OK”等。当引号内的没有字 符时,为空字符串。在使用特殊字符时同样要使用转义字符如双引号。在 C 中字符 串常量是做为字符类型数组来处理的,在存储字符串时系统会在字符串尾部加上\o 转义字符以作为该字符串的结束符。字符串常量“A”和字符常量‘A’是不一样的, 前者在存储时多占用一个字节的字间。

5. 位标量,它的值是一个二进制。

转义字符

含义

ASCII 码(16/10 进制)

\o

空字符(NULL)

00H/0

\n

换行符(LF)

0AH/10

\r

回车符(CR)

0DH/13

\t

水平制表符(HT)

09H/9

\b

退格符(BS)

08H/8

\f

换页符(FF)

0CH/12

\'

单引号

27H/39

\"

双引号

22H/34

\\

反斜杠

5CH/92

表 4-1 常用转义字符表

常量可用在不必改变值的场合,如固定的数据表,字库等。常量的定义方式有几种,下 面来加以说明。

#difine False 0x0; //用预定义语句能定义常量

#difine True 0x1; //这里定义 False 为 0,True 为 1

//在程序中用到 False 编译时自动用 0 替换,同理 True 替换为 1

unsigned int code a=100; //这一句用 code 把 a 定义在程序存储器中并赋值

const unsigned int c=100; //用 const 定义 c 为无符号 int 常量并赋值 以上两句它们的值都保存在程序存储器中,而程序存储器在运行中是不允许被修改的,

所以如果在这两句后面用了类似 a=110,a++这样的赋值语句,编译时将会出错。

下面写个跑马灯程序来实验一下典型的常量使用方法。先来看看电路图吧。它是在上一篇的


实验电路的基础上增加几个 LED 组成的,也就是用 P1 口的全部引脚分别驱动一个 LED,电 路如图 4-1 所示。

新建一个 RunLED 的项目,主程序如下:

#include //预处理文件里面定义了特殊寄存器的名称如 P1 口定义为 P1

void main(void)

{

//定义花样数据

const unsigned char design[32]={0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,

0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF,

0xFF,0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x0,

0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0xFF};

unsigned int a; //定义循环用的变量

unsigned char b; //在 c51 编程中因内存有限尽可能注意变量类型的使用

//尽可能使用少字节的类型,在大型的程序中很受用

do{

for (b=0; b<32; b++)

{


}

}while(1);

}

for(a=0; a<30000; a++); //延时一段时间

P1 = design[b]; //读已定义的花样数据并写花样数据到 P1 口

程序中的花样数据能自以去定义,因这里我们的 LED 要 AT89c51 的 P1 引脚为低电平才 会点亮,所以我们要向 P1 口的各引脚写数据 O 对应连接的 LED 才会被点亮,P1 口的八个引 脚刚好对应 P1 口特殊寄存器的八个二进位,如向 P1 口定数据 0xFE,转成二进制就是

11111110,最低位 D0 为 0 这里 P1.0 引脚输出低电平,LED1 被点亮。如此类推,大家不难算 出自己想要做的效果了。大家编译烧写看看,效果就出来,显示的速度您能根据需要调整 延时 a 的值,不要超过变量类型的值域就很行了。哦,您还没有实验板?那如何能知道程 序运行的结果呢?呵,不用急,这就来说说用 KEIL uVision2 的软件仿真来调试 IO 口输出输入程序。


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图 4-1 八路跑马灯电路 编译运行上面的程序,然后按外部设备菜单 Peripherals-I/O Ports-Port1 就打开

Port1 的调试窗口了,如图 4-3 中的 2。这个时候程序运行了,但我们并不能在 Port1 调试窗口 上看到有会什么效果,这个时候能用鼠标左击图 4-3 中 1 旁边绿色的方条,点一下就有一个 小红方格再点一下又没有了,哪一句语句前有小方格程序运行到那一句时就停止了,就是设 置调试断点,同样图 4-2 中的 1 也是同样功能,分别是增加/移除断点、移除所有断点、允 许/禁止断点、禁止所有断点,菜单也有一样的功能,另外菜单中还有 Breakpoints 可打开 断点设置窗口它的功能更强大,不过这里先不用它。在“P1 = design[b];”这一句设置一 个断点这个时候程序运行到这里就停住了,再留意一下 Port1 调试窗口,再按图 5-2 中的 2 的运 行键,程序又运行到设置断点的地方停住了,这个时候 Port1 调试窗口的状态又不一样了。也就是说 Port1 调试窗口模拟了 P1 口的电平状态,打勾为高电平,不打勾则为低电平,窗口中 P1

为 P1 寄存器的状态,Pins 为引脚的状态,注意的是如果是读引脚值之前必须把引脚对应的 寄存器置 1 才能正确读取。图 4-2 中 2 旁边的{}样的按钮分别为单步入,步越,步出和 执行到当前行。图中 3 为显示下一句将要执行的语句。图 4-3 中的 3 是 Watches 窗口可查 看各变量的当前值,数组和字串是显示其头一个地址,如本例中的 design 数组是保存在 code 存储区的首地址为 D:0x08,能在图中 4 Memory 存储器查看窗口中的 Address 地址中打入 D:0x08 就能查看到 design 各数据和存放地址了。如果你的 uVision2 没有显示这些窗口, 能在 View 菜单中打开在图 4-2 中 3 后面一栏的查看窗口快捷栏中打开。


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图 4-2 调试用快捷菜单栏

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图 4-3 各调试窗口


专家
2009-07-30 15:07:49    评分
5楼
  上课所提到变量就是一种在程序执行过程中其值能不断变化的量。要在程序中使用变量必须先用标识符作为变量名,并指出所用的数据类型和存储模式,这样编译系统才能为变量分配相应的存储空间。定义一个变量的格式如下:
    [存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表
  在定义格式中除了数据类型和变量名表是必要的,其它都是可选项。存储种类有四种:自动(auto),外部(extern),静态(static)和寄存器(register),缺省类型为自动(auto)。这些存储种类的具体含义和使用方法,将在第七课《变量的存储》中进一步进行学习。
  而这里的数据类型则是和我们在第四课中学习到的名种数据类型的定义是一样的。说明了一个变量的数据类型后,还可选择说明该变量的存储器类型。存储器类型的说明就是指定该变量在单片机c语言硬件系统中所使用的存储区域,并在编译时准确的定位。表6-1中是KEIL uVision2所能认别的存储器类型。注意的是在AT89c51芯片中RAM只有低128位,位于80H到FFH的高128位则在52芯片中才有用,并和特殊寄存器地址重叠。特殊寄存器(SFR)的地址表请看附录二 AT89c51特殊功能寄存器列表

表6-1 存储器类型

存储器类型

说 明

data

直接访问内部数据存储器(128字节),访问速度最快

bdata

可位寻址内部数据存储器(16字节),允许位与字节混合访问

idata

间接访问内部数据存储器(256字节),允许访问全部内部地址

pdata

分页访问外部数据存储器(256字节),用MOVX @Ri指令访问

xdata

外部数据存储器(64KB),用MOVX @DPTR指令访问

code

程序存储器(64KB),用MOVC @A+DPTR指令访问

 


  如果省略存储器类型,系统则会按编译模式SMALL,COMPACT或LARGE所规定的默认存储器类型去指定变量的存储区域。无论什么存储模式都能声明变量在任何的8051存储区范围,然而把最常用的命令如循环计数器和队列索引放在内部数据区能显著的提高系统性能。还有要指出的就是变量的存储种类与存储器类型是完全无关的。

. 数据存储模式
存储模式决定了没有明确指定存储类型的变量,函数参数等的缺省存储区域,共三种:
1. 1. Small模式
所有缺省变量参数均装入内部RAM,优点是访问速度快,缺点是空间有限,只适用于小程序。
2. 2. Compact模式
所有缺省变量均位于外部RAM区的一页(256Bytes),具体哪一页可由P2口指定,在STARTUP.A51文件中说明,也可用pdata指定,优点是空间较Small为宽裕速度较Small慢,较large要快,是一种中间状态。
3. 3. large模式
所有缺省变量可放在多达64KB的外部RAM区,优点是空间大,可存变量多,缺点是速度较慢。
提示:存储模式在单片机c语言编译器选项中选择。

  之前提到简单提到sfr,sfr16,sbit定义变量的方法,下面我们再来仔细看看。
  sfr和sfr16能直接对51单片机的特殊寄存器进行定义,定义方法如下:
    sfr 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数;
    sfr16 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数;
  我们能这样定义AT89c51的P1口
    sfr P1 = 0x90; //定义P1 I/O口,其地址90H
  sfr关键定后面是一个要定义的名字,可任意选取,但要符合标识符的命名规则,名字最好有一定的含义如P1口能用P1为名,这样程序会变的好读好多。等号后面必须是常数,不允许有带运算符的表达式,而且该常数必须在特殊功能寄存器的地址范围之内(80H-FFH),具体可查看附录中的相关表。sfr是定义8位的特殊功能寄存器而sfr16则是用来定义16位特殊功能寄存器,如8052的T2定时器,能定义为:
    sfr16 T2 = 0xCC; //这里定义8052定时器2,地址为T2L=CCH,T2H=CDH
用sfr16定义16位特殊功能寄存器时,等号后面是它的低位地址,高位地址一定要位于物理低位地址之上。注意的是不能用于定时器0和1的定义。
  sbit可定义可位寻址对象。如访问特殊功能寄存器中的某位。其实这样应用是经常要用的如要访问P1口中的第2个引脚P1.1。我们能照以下的方法去定义:
(1)sbit 位变量名=位地址
  sbit P1_1 = Ox91;
这样是把位的绝对地址赋给位变量。同sfr一样sbit的位地址必须位于80H-FFH之间。
(2)Sbit 位变量名=特殊功能寄存器名^位位置
sft P1 = 0x90;
  sbit P1_1 = P1 ^ 1; //先定义一个特殊功能寄存器名再指定位变量名所在的位置
当可寻址位位于特殊功能寄存器中时可采用这种方法
(3)sbit 位变量名=字节地址^位位置
  sbit P1_1 = 0x90 ^ 1;
  这种方法其实和2是一样的,只是把特殊功能寄存器的位址直接用常数表示。
  在单片机c语言存储器类型中供给有一个bdata的存储器类型,这个是指可位寻址的数据存储器,位于单片机的可位寻址区中,能将要求可位录址的数据定义为bdata,如:
unsigned char bdata ib; //在可位录址区定义ucsigned char类型的变量ib
int bdata ab[2]; //在可位寻址区定义数组ab[2],这些也称为可寻址位对象
sbit ib7=ib^7 //用关键字sbit定义位变量来独立访问可寻址位对象的其中一位
sbit ab12=ab[1]^12;
  操作符"^"后面的位位置的最大值取决于指定的基址类型,char0-7,int0-15,long0-31。
下面我们用上一课的电路来实践一下这一课的知识。同样是做一下简单的跑马灯实验,项目名为RunLED2。程序如下:

sfr P1 = 0x90; //这里没有使用预定义文件,
sbit P1_0 = P1 ^ 0; //而是自己定义特殊寄存器
sbit P1_7 = 0x90 ^ 7; //之前我们使用的预定义文件其实就是这个作用
sbit P1_1 = 0x91; //这里分别定义P1端口和P10,P11,P17引脚

void main(void)
{
unsigned int a;
unsigned char b;
do{
for (a=0;a<50000;a++)
P1_0 = 0; //点亮P1_0
for (a=0;a<50000;a++)
P1_7 = 0; //点亮P1_7
for (b=0;b<255;b++)
{
for (a=0;a<10000;a++)
P1 = b; //用b的值来做跑马灯的花样
}
P1 = 255; //熄灭P1上的LED
for (b=0;b<255;b++)
{
for (a=0;a<10000;a++) //P1_1闪烁
P1_1 = 0;
for (a=0;a<10000;a++)
P1_1 = 1;
}
}while(1);
}

 

. Keil c51指针变量
单片机c语言支持一般指针(Generic Pointer)和存储器指针(Memory_Specific Pointer).
1. 1. 一般指针
一般指针的声明和使用均与标准C相同,不过同时还能说明指针的存储类型,例如:
long * state;为一个指向long型整数的指针,而state本身则依存储模式存放。
char * xdata ptr;ptr为一个指向char数据的指针,而ptr本身放于外部RAM区,以上的long,char等指针指向的数据可存放于任何存储器中。
一般指针本身用3个字节存放,分别为存储器类型,高位偏移,低位偏移量。
2. 2. 存储器指针
基于存储器的指针说明时即指定了存贮类型,例如:
char data * str;str指向data区中char型数据
int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整数。
这种指针存放时,只需一个字节或2个字节就够了,因为只需存放偏移量。
3. 3. 指针转换
即指针在上两种类型之间转化:
l 当基于存储器的指针作为一个实参传递给需要一般指针的函数时,指针自动转化。
l 如果不说明外部函数原形,基于存储器的指针自动转化为一般指针,导致错误,因而请用“#include”说明所有函数原形。
l 能强行改变指针类型。

变量的存储类别

一、static(静态局部)变量。
1、静态局部变量在程序整个运行期间都不会释放内存。
2、对于静态局部变量,是在编译的时候赋初值的,即只赋值一次。如果在程序运行时已经有初值,则以后每次调用的时候不再重新赋值。
3、如果定义局部变量的时候不赋值,则编译的时候自动赋值为0。而对于自动变量而言,定义的时候不赋值,则是一个不确定的值。
4、虽然静态变量在函数调用结束后仍然存在,但是其他函数不能引用。

二、用extern声明外部变量。
用extern声明外部变量,是为了扩展外部变量的作用范围。比如一个程序能由多个源程序文件组成。如果一个程序中需要引用另外一个文件中已经定义的外部变量,就需要使用extern来声明。
正确的做法是在一个文件中定义外部变量,而在另外一个文件中使用extern对该变量作外部变量声明。
一个文件中: int abc;
另外一个文件中: extern abc;

例子:
用extern将外部变量的作用域扩展到其他文件:
文件1:
//用extern将外部变量的作用域扩展到其他文件中
#include
#include
#include
unsigned int array[10];
void fillarray();
void init_ser()
{
SCON=0X50;
TMOD|=0X20;
TH1=0XF3;
TR1=1;
TI=1;
}
void main()
{
unsigned int i;
init_ser();
fillarray();
for(i=0;i<10;i++)
{
printf("array[%d]=%d\n",i,array[i]);
}
for(;;){;}
}

文件2:
extern int array[10];
void fillarray()
{
unsigned char i;
for(i=0;i<10;i++)
{
array[i]=i;
}
}

 

在单片机c语言中变量的空间分配几个方法

1、 data区空间小,所以只有频繁用到或对运算速度要求很高的变量才放到data区内,比如for循环中的计数值。

2、 data区内最好放局部变量。

因为局部变量的空间是能覆盖的某个函数的局部变量空间在退出该函数是就释放,由别的函数的局部变量覆盖),能提高内存利用率。当然静态局部变量除外,其内存使用方式与全局变量相同;

3、 确保你的程序中没有未调用的函数。

在Keil C里遇到未调用函数,编译器就将其认为可能是中断函数。函数里用的局部变量的空间是不释放,也就是同全局变量一样处理。这一点Keil C做得很愚蠢,但也没办法。

4、 程序中遇到的逻辑标志变量能定义到bdata中,能大大降低内存占用空间。

在51系列芯片中有16个字节位寻址区bdata,其中能定义8*16=128个逻辑变量。定义方法是: bdata bit LedState;但位类型不能用在数组和结构体中。

5、 其他不频繁用到和对运算速度要求不高的变量都放到xdata区。

6、 如果想节省data空间就必须用large模式,将未定义内存位置的变量全放到xdata区。当然最好对所有变量都要指定内存类型。

7、 当使用到指针时,要指定指针指向的内存类型。

在单片机c51语言中未定义指向内存类型的通用指针占用3个字节;而指定指向data区的指针只占1个字节;指定指向xdata区的指针占2个字节。如指针p是指向data区,则应定义为: char data *p;。还可指定指针本身的存放内存类型,如:char data * xdata p;。其含义是指针p指向data区变量,而其本身存放在xdata区。


专家
2009-07-30 15:08:31    评分
6楼

  上两课说了常量和变量,先来补充一个用以重新定义数据类型的的语句吧。这个语句就是 typedef,这是个很好用的语句,但我却不常用它,通常我定义变量的数据类型时都是使 用标准的关键字,这样别人能很方便的研读你的程序。如果你是个DELPHI 编程爱好者或是DELPHI程序员,你对变量的定义也许习惯了DELPHI 的关键字,如 int 类型常会用关键字Integer来定义,在用 单片机c语言时你还想用回这个的话,你能这样写:

  typedef int integer;

  integer a,b;

  这两句在编译时,其实是先把 integer 定义为 int,在以后的语句中遇到 integer 就用 int 置换,integer 就等于 int,所以 a,b 也就被定义为 int。typedef 不能直接用来定义变量,它 只是对已有的数据类型作一个名字上的置换,并不是产生一个新的数据类型。下面两句就是一个错误的例子:

  typedef int integer;

  integer = 100;

  使用 typedef 能有方便程序的移植和简化较长的数据类型定义。用 typedef 还能定义结 构类型,这一点在后面详细解说结构类型时再一并说明。typedef 的语法是

  typedef 已有的数据类型 新的数据类型名 运算符就是完成某种特定运算的符号。运算符按其表达式中与运算符的关系可分为单目

  运算符,双目运算符和三目运算符。单目就是指需要有一个运算对象,双目就要求有两个运 算对象,三目则要三个运算对象。表达式则是由运算及运算对象所组成的具有特定含义的式 子。C 是一种表达式语言,表达式后面加“;”号就构成了一个表达式语句。

  赋值运算符

  对于“=”这个符号大家不会陌生的,在 C 中它的功能是给变量赋值,称之为赋值运算 符。它的作用不用多说大家也明白,就是但数据赋给变量。如,x=10;由此可见利用赋值运 算符将一个变量与一个表达式连接起来的式子为赋值表达式,在表达式后面加“;”便构成 了赋值语句。使用“=”的赋值语句格式如下:

  变量 = 表达式; 示例如下

  a = 0xFF; //将常数十六进制数 FF 赋于变量 a

  b = c = 33; //同时赋值给变量 b,c d = e; //将变量 e 的值赋于变量 d

  f = a+b; //将变量 a+b 的值赋于变量 f 由上面的例子能知道赋值语句的意义就是先计算出“=”右边的表达式的值,然后将得到 的值赋给左边的变量。而且右边的表达式能是一个赋值表达式。

  在一些朋友的来信中会出现“==”与“=”这两个符号混淆的错误原码,问为何编译报 错,一般就是错在 if (a=x)之类的语句中,错将“=”用为“==”。“==”符号是用来进行相 等关系运算。

  算术,增减量运算符

  对于 a+b,a/b 这样的表达式大家都很熟悉,用在 C 语言中,+,/,就是算术运算符。单片机c语言 中的算术运算符有如下几个,其中只有取正值和取负值运算符是单目运算符,其它则都是双 目运算符:

  + 加或取正值运算符

  - 减或取负值运算符

  * 乘运算符

  / 除运算符

  % 取余运算符 算术表达式的形式:

  表达式 1 算术运算符 表达式 2 如:a+b*(10-a), (x+9)/(y-a)

  除法运算符和一般的算术运算规则有所不一样,如是两浮点数相除,其结果为浮点数,如

  10.0/20.0 所得值为 0.5,而两个整数相除时,所得值就是整数,如 7/3,值为 2。像别的语 言一样 C 的运算符与有优先级和结合性,同样可用用括号“()”来改变优先级。这些和我们 小时候学的数学几乎是一样的,也不必过多的说明了。

  ++ 增量运算符

  -- 减量运算符

  这两个运算符是 C 语言中特有的一种运算符。在 VB,PASCAL 等都是没有的。作用就是 对运算对象作加 1 和减 1 运算。要注意的是运算对象在符号前或后,其含义都是不一样的,虽 然同是加 1 或减 1。如:I++,++I,I--,--I。

  I++(或 I--) 是先使用 I 的值,再执行 I+1(或 I-1)

  ++I(或--I) 是先执行 I+1(或 I-1),再使用 I 的值。增减量运算符只允许用于变量的运算中,不能用于常数或表达式。 先来做一个实验吧。学习运算符和另外一些知识时,我们还是给我们的实验板加个串行

  接口吧。借助电脑转件直观的看单片机的输出结果,如果你用的是成品实验板或仿真器,那你就能跳过这一段了。

  在制作电路前我们先来看看要用的 MAX232,这里不去具体讨论它,只要知道它是 TTL和 RS232 电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能就行了。通常我会用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232,能省一点,效 果也不错 (如有兴趣能查看 网站中的相关资料)。下图就是 MAX232 的基本接线图。

  

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  图 6-1 MAX232

  在上两课的电路的基础上按图 6-3 加上 MAX232 就能了。串行口座用 DB9 的母头,这样 就能用买来的 PC 串行口延长线进行和电脑相连接,也能直接接到电脑 com 口上。

  

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  图 6-2 DB9 接头

  图 6-3 加上了 MAX232 的实验电路 做好后,就先用回前面的“Hello World!”程序,用它来和你的电脑说声 Hello!把程序

  烧到芯片上,把串行口连接好。嘿嘿,这个时候要打开你的串行口调试软件,没有就赶快到网上 DOWN 一个了。你会用 Windows 的超级终端也行,不过我从不用它。我用 http://emouze.com 的 comdebug,它是个不错的软件,我喜欢它是因为它功能好而且还有“线路状态”功能,这对

  我制作小玩意时很有用。串行口号,波特率调好,打开串行口,单片机上电,就能在接收区看 到不断出现的“Hello World!”。一定要先打开软件的串行口,再把单片机上电,不然可能因字符不对齐而看到乱码哦。

  

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  图 6-4 调试结果


专家
2009-07-30 15:09:22    评分
7楼

关系运算符,同样我们也并不陌生。单片机C语言中有六种关系运算符,这些东西同样是在我们小时候学算术时就已经学习过了的:

> 大于

< 小于

>= 大于等于

<= 小于等于

== 等于

!= 等于

或者你是个非 C语言 程序员,那么对前四个一定是再熟悉不过的了。而“==”在 VB 或 PASCAL 等中是用“=”,“!=”则是用“not ”。

小学时的数学课就教授过运算符是有优先级别的,计算机的语言也不过是人类语言的一种扩展,这里的运算符同样有着优先级别。前四个具有相同的优先级,后两个也具有相同的优先级,但是前四个的优先级要高于后2个的。

当两个表达式用关系运算符连接起来时,这个时候就是关系表达式。关系表达式通常是用来判别某个条件是否满足。要注意的是用关系运算符的运算结果只有 0 和 1 两种,也就是逻辑的真与假,当指定的条件满足时结果为 1,不满足时结果为 0。

表达式 1 关系运算符 表达式 2 如:I<J,I==J,(I=4)>(J=3),J+I>J

借助我们在上一课做好的电路和学习了的相关操作。我们来做一个关系运算符相关的实例程序。为了增加学习的趣味性和生动性,不妨我们来假设在做一个会做算术的机器人,当然真正会思考对话的机器,我想我是做不出来的了,这里的程序只是用来学习关系运算符的基本应用。

#include

#include

void main(void)

{

int x,y;

SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2

TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率 TL1 = 0xE8;

TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器

while(1)

{

printf("您好!我叫 Robot!我是一个会做算术的机器人!\n"); //显示

printf("请您输入两个 int,X 和 Y\n"); //显示


scanf("%d%d",&x,&y); //输入

if (x < y)

printf("X

else //当 X 不小于 Y 时再作判断

{

if (x == y)

printf("X=Y\n"); //当 X 等于 Y 时

else

printf("X>Y\n"); //当 X 大于 Y 时

}

}

}

要注意的是,在连接 PC 串行口调试时。发送数字时,发送完一个数字后还要发送一个回

车符,以使 scanf 函数确认有数据输入。

逻辑运算符 关系运算符所能反映的是两个表达式之间的大小等于关系,那逻辑运算符则是用于求条

件式的逻辑值,用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式了。也许你会 对为什么“逻辑运算符将关系表达式连接起来就是逻辑表达式了”这一个描述有疑惑的地方。 其实之前说过“要注意的是用关系运算符的运算结果只有 0 和 1 两种,也就是逻辑的真与假”, 换句话说也就是逻辑量,而逻辑运算符就用于对逻辑量运算的表达。逻辑表达式的一般形式 为:

逻辑与:条件式 1 && 条件式 2 逻辑或:条件式 1 || 条件式 2 逻辑非: ! 条件式 2

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图 7-1 演示结果

逻辑与,说白了就是当条件式 1“与”条件式 2 都为真时结果为真(非 0 值),不然为 假(0 值)。也就是说运算会先对条件式 1 进行判断,如果为真(非 0 值),则继续对条件式

2 进行判断,当结果为真时,逻辑运算的结果为真(值为 1),如果结果不为真时,逻辑运算 的结果为假(0 值)。如果在判断条件式 1 时就不为真的话,就不用再判断条件式 2 了,而 直接给出运算结果为假。

逻辑或,是指只要二个运算条件中有一个为真时,运算结果就为真,只有当条件式都不 为真时,逻辑运算结果才为假。

逻辑非则是把逻辑运算结果值取反,也就是说如果两个条件式的运算值为真,进行逻辑 非运算后则结果变为假,条件式运算值为假时最后逻辑结果为真。

同样逻辑运算符也有优先级别,!(逻辑非)→&&(逻辑与)→||(逻辑或),逻辑非的 优先值最高。

如有 !True || False && True

按逻辑运算的优先级别来分析则得到(True 代表真,False 代表假)

!True ||

False

&&

True

 

False ||

False

&&

True

//!Ture 先运算得 False

False ||

False

   

//False && True 运算得 False

False

     

//最终 False || False 得 False

下面我们来用程序语言去有表达,如下:

#include

#include

void main(void)

{

unsigned char True = 1; //定义

unsigned char False = 0;

SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2

TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率 TL1 = 0xE8;

TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器

if (!True || False && True)

printf("True\n"); //当结果为真时


else

}

printf("False\n"); //结果为假时

大家能使用以往学习的方法用 keil 或烧到片子上用串行口调试。能更改“!True || False

&& True”这个条件式,以实验不一样算法组合来掌握逻辑运算符的使用方法。


专家
2009-07-30 15:15:22    评分
8楼

  学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的,但是单片机C语言也能对运算对象进行按位操作,从而使单片机C语言也能具有一定的对硬件直接进行操作的能力。位运算符的作用是按位对变量进行运算,但是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。还有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的。单片机c语言中共有6种位运算符。位运算一般的表达形式如下:

  变量 1 位运算符 变量 2 位运算符也有优先级,从高到低依次是:“~”(按位取反)→“<<”(左移) →“>>”(右

  移) →“&”(按位与)→“^”(按位异或)→“|”(按位或)

  表 8-1 是位逻辑运算符的真值表,X 表示变量 1,Y 表示变量 2

  XY~X~YX&YX|YX^Y

  0011000

  0110011

  1001011

  1100110

  表 8-1 按位取反,与,或和异或的逻辑真值表

  利用以前建立起来的实验板,我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量 的值,同时学习位运算的表达形式。程序很简单,用 P1 口做运算变量,P1.0-P1.7 对应 P1 变量的最低位到最高位,通过连接在 P1 口上的 LED 我们便能直观看到每个位运算后变量 是否有改变或如何改变。程序如下:

  #include

  void main(void)

  {

  unsigned int a;

  unsigned int b;

  unsigned char temp; //临时变量

  P1 = 0xAA; //点亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED

  for (a=0;a<1000;a++)

  for (b=0;b<1000;b++); //延时

  temp = P1 & 0x7; //单纯的写 P1|0x7 是没有意义的,因为没有变量被影响,不会被编译

  //执行 P1|0x7 后结果存入temp,这个时候改变的是 temp,但 P1 不会被影响。

  //这个时候 LED 没有变化,仍然是 D1,D3,D5,D7 亮

  for (a=0;a<1000;a++)

  for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭 LED

  for (a=0;a<1000;a++)

  for (b=0;b<1000;b++); //延时

  P1 = 0xAA; //点亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED

  for (a=0;a<1000;a++)

  for (b=0;b<1000;b++); //延时

  P1 = P1 & 0x7; //这个时候 LED 会变得只有 D2 灭

  //因为之前 P1=0xAA=10101010

  //与 0x7 位与 0x7=00000111

  //结果存入 P1 P1=00000010 //位为 O 时点亮 LED,电路看第三课

  for (a=0;a<1000;a++)

  for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭 LED

  while(1);

  //大家能根据上面的程序去做位或,左移,取反等等。

  }

  复合赋值运算符

  复合赋值运算符就是在赋值运算符“=”的前面加上其他运算符。以下是 C 语言中的复 合赋值运算符:

  +=加法赋值>>=右移位赋值

  -=减法赋值&=逻辑与赋值

  *=乘法赋值|=逻辑或赋值

  /=除法赋值^=逻辑异或赋值

  %= 取模赋值 -= 逻辑非赋值

  <<= 左移位赋值 复合运算的一般形式为:

  变量 复合赋值运算符 表达式 其含义就是变量与表达式先进行运算符所要求的运算,再把运算结果赋值给参与运算的

  变量。其实这是 C 语言中一种简化程序的一种方法,凡是二目运算都能用复合赋值运算符 去简化表达。例如:

  a+=56 等价于 a=a+56

  y/=x+9 等价于 y=y/(x+9) 很明显采用复合赋值运算符会降低程序的可读性,但这样却能使程序代码简单化,并

  能提高编译的效率。对于开始学习 C 语言的朋友在编程时最好还是根据自己的理解力和习惯去使 用程序表达的方式,不要一味追求程序代码的短小。

  逗号运算符

  如果你有编程的经验,那么对逗号的作用也不会陌生了。如在 VB 中“Dim a,b,c”的逗 号就是把多个变量定义为同一类型的变量,在 C 也一样,如“int a,b,c”,这些例子说明逗 号用于分隔表达式用。但在 C 语言中逗号还是一种特殊的运算符,也就是逗号运算符,能 用它将两个或多个表达式连接起来,形成逗号表达式。逗号表达式的一般形式为:

  表达式 1,表达式 2,表达式 3……表达式 n

  这样用逗号运算符组成的表达式在程序运行时,是从左到右计算出各个表达式的值,而 整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值,就是“表达式 n”的值。在实 际的应用中,大部分情况下,使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值,而 并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值。要注意的还有,并不是在程序的任何位置出现 的逗号,都能认为是逗号运算符。如函数中的参数,同类型变量的定义中的逗号只是用来 间隔之用而不是逗号运算符。

  条件运算符

  上面我们说过单片机C语言中有一个三目运算符,它就是“?:”条件运算符,它要求有三个运算对象。它能把三个表达式连接构成一个条件表达式。条件表达式的一般形式如下:

  逻辑表达式? 表达式 1 : 表达式 2 条件运算符的作用简单来说就是根据逻辑表达式的值选择使用表达式的值。当逻辑表达

  式的值为真时(非 0 值)时,整个表达式的值为表达式 1 的值;当逻辑表达式的值为假(值

  为 0)时,整个表达式的值为表达式 2 的值。要注意的是条件表达式中逻辑表达式的类型可 以与表达式 1 和表达式 2 的类型不一样。下面是一个逻辑表达式的例子。

  如有 a=1,b=2 这个时候我们要求是取 ab 两数中的较小的值放入 min 变量中,也许你会这样 写:

  if (a

  min = a;

  else

  min = b; //这一段的意思是当 a

  用条件运算符去构成条件表达式就变得简单明了了:

  min = (a


专家
2009-07-30 15:16:58    评分
9楼

在第 3 课我们学习数据类型时,学习过指针类型,知道它是一种存放指向另一个数据的地址的变量类型。指针是单片机C语言中一个十分重要的概念,也是学习单片机C语言中的一个难点。对于指针将会在第九课中做详细的讲解。在这里我们先来了解一下单片机C语言中供给的两个专门用于指针和地址的运算符:

* 取内容

& 取地址取内容和地址的一般形式分别为:

变量 = * 指针变量 指针变量 = & 目标变量

取内容运算是将指针变量所指向的目标变量的值赋给左边的变量;取地址运算是将目标变量的地址赋给左边的变量。要注意的是:指针变量中只能存放地址(也就是指针型数据), 一般情况下不要将非指针类型的数据赋值给一个指针变量。

下面来看一个例子,并用一个图表和实例去简单理解指针的使用方法和含义。

设有两个 unsigned int 变量 ABC 处 CBA 存放在 0x0028,0x002A 中 另有一个指针变量 portA 存放在 0x002C 中 那么我们写这样一段程序去看看*,&的运算结果

unsigned int data ABC _at_ 0x0028; unsigned int data CBA _at_ 0x002A; unsigned int data *Port _at_ 0x002C;

#include

#include

void main(void)

{

SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2

TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率 TL1 = 0xE8;

TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器

ABC = 10; //设初值 CBA = 20;

Port = &CBA; //取 CBA 的地址放到指针变量 Port

*Port = 100; //更改指针变量 Port 所指向的地址的内容

printf("1: CBA=%d\n",CBA); //显示此时 CBA 的值


Port = &ABC; //取 ABC 的地址放到指针变量 Port

CBA = *Port; //把当前 Port 所指的地址的内容赋给变量 CBA

printf("2: CBA=%d\n",CBA); //显示此时 CBA 的值

printf(" ABC=%d\n",ABC); //显示 ABC 的值

}

程序初始时

地址

说明

0x00

0x002DH

 

0x00

0x002CH

 

0x00

0x002BH

 

0x00

0x002AH

 

0x0A

0x0029H

 

0x00

0x0028H

 

执行 ABC = 10;向 ABC 所指的地址 0x28H 写入 10(0xA),因 ABC 是 int 类型要占用 0x28H 和

0x29H 两个字节的内存空间,低位字节会放入高地址中,所以 0x28H 中放入 0x00,0x29H 中 放入 0x0A

地址

说明

0x00

0x002DH

 

0x00

0x002CH

 

0x00

0x002BH

 

0x00

0x002AH

 

0x0A

0x0029H

ABC 为 int 类型占用两字节

0x00

0x0028H

 

执行 CBA = 20;原理和上一句一样

地址

说明

0x00

0x002DH

 

0x00

0x002CH

 

0x14

0x002BH

CBA 为 int 类型占用两字节

0x00

0x002AH

 

0x0A

0x0029H

ABC 为 int 类型占用两字节

0x00

0x0028H

 

执行 Port = &CBA; 取 CBA 的首地址放到指针变量 Port

地址

说明

0x00

0x002DH

 

0x2A

0x002CH

CBA 的首地址存入 Port

0x14

0x002BH

 

0x00

0x002AH

 

0x0A

0x0029H

 

0x00

0x0028H

 

*Port = 100; 更改指针变量 Port 所指向的地址的内容

地址

说明

0x00

0x002DH

 

0x2A

0x002CH

 

0x64

0x002BH

Port 指向了 CBA 所在地址 2AH

0x00

0x002AH

并存入 100

0x0A

0x0029H

 

0x00

0x0028H

 

其它的语句也是一样的道理,大家能用 Keil 的单步执行和打开存储器查看器一看,这样

就更不难理解了。

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图 9-1 存储器查看窗

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图 9-2 在串行调试窗口的最终结果

sizeof 运算符

看上去这确实是个奇怪的运算符,有点像函数,却又不是。大家看到 size 应该就猜到 是和大小有关的吧?是的,sizeof 是用来求数据类型、变量或是表达式的字节数的一个运 算符,但它并不像“=”之类运算符那样在程序执行后才能计算出结果,它是直接在编译时 产生结果的。它的语法如下:

sizeof (数据类型)


sizeof (表达式) 下面是两句应用例句,程序大家能试着编写一下。

printf("char 是多少个字节? ½ 字节\n",sizeof(char));

printf("long 是多少个字节? ½ 字节\n",sizeof(long));

结果是:

char 是多少个字节? 1 字节

long 是多少个字节? 4 字节

强制类型转换运算符 不知你们是否有自己去试着编一些程序,从中是否有遇到一些问题?开始学习时我就遇到过

这样一个问题:两个不一样数据类型的数在相互赋值时会出现不对的值。如下面的一段小程序:

void main(void)

{

unsigned char a;

unsigned int b;

b=100*4;

a=b;

while(1);

}

这段小程序并没有什么实际的应用意义,如果你是细心的朋友定会发现 a 的值是不会等于

100*4 的。是的 a 和 b 一个是 char 类型一个是 int 类型,从以前的学习可知 char 只占一个 字节值最大只能是 255。但编译时为何不出错呢?先来看看这程序的运行情况:

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图 9-3 小程序的运行情况

b=100*4 就能得知 b=0x190,这个时候我们能在 Watches 查看 a 的值,对于 watches 窗口我们 在第 5 课时简单学习过,在这个窗口 Locals 页里能查看程序运行中的变量的值,也能

在 watch 页中输入所要查看的变量名对它的值进行查看。做法是按图中 1 的 watch#1(或

watch#2),然后光标移到图中的 2 按 F2 键,这样就能输入变量名了。在这里我们能查看

到 a 的值为 0x90,也就是 b 的低 8 位。这是因为执行了数据类型的隐式转换。隐式转换是 在程序进行编译时由编译器自动去处理完成的。所以有必要了解隐式转换的规则:

1.变量赋值时发生的隐式转换,“=”号右边的表达式的数据类型转换成左边变量的数


据类型。就如上面例子中的把 INT 赋值给 CHAR 字符型变量,得到的 CHAR 将会是 INT 的低 8 位。如把浮点数赋值给整形变量,小数部分将丢失。

2.所有 char 型的操作数转换成 int 型。

3.两个具有不一样数据类型的操作数用运算符连接时,隐式转换会按以下次序进行:如 有一操作数是 float 类型,则另一个操作数也会转换成 float 类型;如果一个操作数为 long 类型,另一个也转换成 long;如果一个操作数是 unsigned 类型,则另一个操作会被转换成 unsigned 类型。

从上面的规则能大概知道有那几种数据类型是能进行隐式转换的。是的,在 单片机c语言 中只有 char,int,long 及 float 这几种基本的数据类型能被隐式转换。而其它的数据类型 就只能用到显示转换。要使用强制转换运算符应遵循以下的表达形式:

(类型) 表达式 用显示类型转换来处理不一样类型的数据间运算和赋值是十分方便和方便的,特别对指针

变量赋值是很有用的。看一面一段小程序:

#include

#include

void main(void)

{

char xdata * XROM;

char a;

int Aa = 0xFB1C;

long Ba = 0x893B7832;

float Ca = 3.4534;

SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2

TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率 TL1 = 0xE8;

TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器

XROM=(char xdata *) 0xB012; //给指针变量赋 XROM 初值

*XROM = ‘R’; //给 XROM 指向的绝对地址赋值

a = *((char xdata *) 0xB012); //等同于 a = *XROM

printf (“%bx %x %d %c \n”,(char) Aa, (int) Ba,(int)Ca, a);//转换类型并输出

while(1);

}

程序运行结果:1c 7832 3 R 在上面这段程序中,能很清楚到到各种类型进行强制类型转换的基本使用方法,程序中先

在外部数据存储器 XDATA 中定义了一个字符型指针变量 XROM,当用 XROM=(char xdata *)

0xB012 这一语句时,便把 0xB012 这个地址指针赋于了 XROM,如你用 XROM 则会是非法的, 这种方法特别适合于用标识符来存取绝对地址,如在程序前用#define ROM 0xB012 这样的 语句,在程序中就能用上面的方法用 ROM 对绝对地址 0xB012 进行存取操作了。运算符的优先级说明表格能在笔者的 本教程附录 中查看。


专家
2009-07-30 15:17:54    评分
10楼

  前面学习了大部分的基本语法,以下所要学习的各种基本语句的语法能说是组成程序的灵魂。在前面的课程中的例子里,也简单理解过一些语句的使用方法,能看出C语言是一种结构化的程序设计语言。C 语言供给了相当丰富的程序控制语句。学习掌握这些语句的使用方法也是单片机C语言学习中的重点。

  表达式语句是最基本的一种语句。不一样的程序设计语言都会有不一样的表达式语句,如VB就是在表达式后面加入回车就构成了VB 的表达式语句,而在51单片机的C语言中则是加入分号“;”构成表达式语句。举例如下:

  b = b * 10; Count++;

  X = A;Y = B;

  Page = (a+b)/a-1;

  以上的都是合法的表达式语句。在我收到的一些网友的 Email 中,发现很多开始学习的朋友一般在编写调试程序时忽略了分号“;”,造成程序不能被正常的编译。我本人的经验是在遇 到编译错误时先语法是否有误,这在开始学习时一般会因在程序中加入了全角符号、运算符打错 漏掉或没有在后面加“;”。

  在 C 语言中有一个特殊的表达式语句,称为空语句,它仅仅是由一个分号“;”组成。 有时候为了使语法正确,那么就要求有一个语句,但这个语句又没有实际的运行效果那么这 时就要有一个空语句。说起来就像大家在晚自修的时候用书包占位一样,呵呵。

  空语句通常用会以下两种使用方法。

  (1)while,for 构成的循环语句后面加一个分号,形成一个不执行其它操作的空循环体。 我会会常常用它来写等待事件发生的程序。大家要注意的是“;”号作为空语句使用时,要 与语句中有效组成部分的分号相区别,如 for (;a<50000;a++);第一个分号也应该算是 空语句,它会使 a 赋值为 0(但要注意的是如程序前有 a 值,则 a 的初值为 a 的当前值),最后一个分号则使整个语句行成一个空循环。若此时 a=0,那么 for (;a<50000;a++);就相当

  于 for (a=0;a<50000;a++);我本人习惯是写后面的写法,这样能使人更不难读明白。 (2)在程序中为有关语句供给标号,标记程序执行的位置,使相关语句能跳转到要执行

  的位置。这会用在 goto 语句中。

  下面的示例程序是简单说明 while 空语句的使用方法。硬件的功能很简单,就是在 P3.7 上 接一个开关,当开关按下时 P1 上的灯会全亮起来。当然实际应用中按钮的功能实现并没有 这么的简单,一般还要进行防抖动处理等。

  先在我们的实验板上加一个按钮。电路图如图 10-1。

  

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  程序如下:

  #include

  void main(void)

  {

  图 10-1 加了按钮的实验电路图

  unsigned int a;

  do

  {

  P1 = 0xFF; //关闭 P1 上的 LED

  while(P3_7); //空语句,等待 P3_7 按下为低电平,低电平时执行下面的语句 P1 = 0; //点亮 LED

  for(;a<60000;a++); //这也是空语句的使用方法,注意 a 的初值为当前值

  } //这样第一次按下时会有一延时点亮一段时间,以后按多久就亮多久

  while(1); //点亮一段时间后关闭再次判断 P3_7,如此循环

  }

  上面的实验电路已加入了 RS232 串行口电路,只要稍微改变一下,就能变为具有仿真功能的 实验电路。这个改变的关键就是把芯片改用 SST89C58,并在芯片中烧入仿真监控程序。 SST89C58 同样也是一种 51 架构的单片机,它具有 24K+8K 的两个程序存储区,能选择其 一做为程序的启动区。只要把一个叫 SOFTICE.HEX 的监控程序用支持 SST89C58 的编程器烧 录到芯片中(使用编程器或用 CA 版的 SST89C58 烧录 SOFTICE 的具体方法和文件能参考 / ),就 能把上 面 的电路升级为

  MON51 仿真实验器。那么怎么用它和 KEIL 实现联机仿真呢?

  

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  图 10-2 项目设置菜单

  

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  图 10-3 项目设置 首先要在你要仿真的程序项目设置仿真器所使用的驱动,在 Debug 页中选择对应本仿真器的 KeilMon51 驱 动,如图 10 中 1 所示。图 10-3 的 3 是选择在仿真时能使用的工具窗口,如内存显示,断点等等。按 2 进 行图 10-4 中的仿真器设置。设置好串行口号,波特率,晶体震荡器为 11.0592M 时选 38400。Cache Options 为仿真 缓选取后会加快仿真的运行的速度。设好后编译运行程序就能连接仿真器了,连接成功会出现如图 10-

  5 的画面。如连接不成功就出现图 10-6 的图,这个时候能先复位电路再按"Try Again",还不成功连接的话则 应检查软件设置和硬件电路。图 10-5 中 1 是指示仿真器的固件版本为 F-MON51V3.4 版。点击 3 中小红 点位置时为设置和取消断点,点击 2 则运行到下一个断点。图 10-7 则是变量和存储器的查看。仿真器在

  软件大概的使用方法和软件仿真相差不多。

  

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  图 10-4 仿真器设置

  

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  图 10-5 仿真器连接成功

  

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  图 10-6 连接不成功提示

  

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  图 10-7 变量及内存查看


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