補充單片機C語言程序設計

1、單片機C語言程序設計C語言的特點及程序結構一C語言的特點1語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。2運算符豐富。3數(shù)據(jù)結構豐富。具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結構。4可進行結構化程序設計。5可以直接對計算機硬件進行操作。6生成的目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。7可移植性好。1功能函數(shù)主函數(shù)功能函數(shù)功能函數(shù)1 fun1() 函數(shù)體 主函數(shù) main() 主函數(shù)體 功能函數(shù)2 fun2() 函數(shù)體C語言程序結構一般如下：預處理命令 include函數(shù)說明 long fun1(); float fun2();int x,y;float z;二C語言的程序結構2 其中，函數(shù)往往由“函數(shù)定義”和“函數(shù)體”兩個部分組成

2、。函數(shù)定義部分包括有函數(shù)類型、函數(shù)名、形式參數(shù)說明等，函數(shù)名后面必須跟一個圓括號（），形式參數(shù)在（）內(nèi)定義。函數(shù)體由一對花括號“”組成，在“”的內(nèi)容就是函數(shù)體。如果一個函數(shù)內(nèi)有多個花括號，則最外層的一對“”為函數(shù)體的內(nèi)容。函數(shù)體內(nèi)包含若干語句，一般由兩部分組成：聲明語句和執(zhí)行語句。聲明語句用于對函數(shù)中用到的變量進行定義。也可能對函數(shù)體中調(diào)用的函數(shù)進行聲明。執(zhí)行語句由若干語句組成，用來完成一定功能。當然也有的函數(shù)體僅有一對“”，其中內(nèi)部既沒有聲明語句，也沒有執(zhí)行語句。這種函數(shù)稱為空函數(shù)。 C語言程序在書寫時格式十分自由，一條語句可以寫成一行，也可以寫成幾行；還可以一行內(nèi)寫多條語句；但每條語句后面

3、必須以分號“；”作為結束符。C語言程序?qū)Υ笮懽帜副容^敏感，在程序中，同一個字母的大小寫系統(tǒng)是作不同的處理。在程序中可以用“/*/”或“/”對C程序中的任何部分作注釋，以增加程序的可讀性。 C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出是通過輸入輸出函數(shù)scanf()和printf()來實現(xiàn)的。輸入輸出函數(shù)是通過標準庫函數(shù)形式提供給用戶。 3C語言與MCS-51單片機 用C語言編寫MCS-51單片機程序與用匯編語言編寫MCS51單片機程序不一樣，用匯編語言編寫MCS51單片機程序必須要考慮其存儲器結構，尤其必須考慮其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器與特殊功能寄存器的使用以及按實際地址處理端口數(shù)據(jù)。用C語言編寫的MCS5

4、1單片機應用程序，則不用像匯編語言那樣須具體組織、分配存儲器資源和處理端口數(shù)據(jù)，但在C語言編程中，對數(shù)據(jù)類型與變量的定義，必須要與單片機的存儲結構相關聯(lián)，否則編譯器不能正確地映射定位。 用C語言編寫單片機應用程序與標準的C語言程序也有相應的區(qū)別：C語言編寫單片機應用程序時，需根據(jù)單片機存儲結構及內(nèi)部資源定義相應的數(shù)據(jù)類型和變量，而標準的C語言程序不需要考慮這些問題；C51包含的數(shù)據(jù)類型、變量存儲模式、輸入輸出處理、函數(shù)等方面與標準的C語言有一定的區(qū)別。其它的語法規(guī)則、程序結構及程序設計方法等與標準的C語言程序設計相同。 現(xiàn)在支持MCS-51系列單片機的C語言編譯器有很多種，如American

5、Automation、Avocet、BSO/TASKING、DUNFIELD SHAREWARE、KEIL/Franklin等。各種編譯器的基本情況相同，但具體處理時有一定的區(qū)別，其中KEIL/Franklin以它的代碼緊湊和使用方便等特點優(yōu)于其它編譯器，現(xiàn)在使用特別廣泛。本書以KEIL/Franklin編譯器介紹MCS-51單片機C語言程序設計。4C51程序結構C51的語法規(guī)定、程序結構及程序設計方法都與標準的C語言程序設計相同，但C51程序與標準的C程序在以下幾個方面不一樣：（1）C51中定義的庫函數(shù)和標準C語言定義的庫函數(shù)不同。標準的C語言定義的庫函數(shù)是按通用微型計算機來定義的，而C51

6、中的庫函數(shù)是按MCS-51單片機相應情況來定義的；（2）C51中的數(shù)據(jù)類型與標準C的數(shù)據(jù)類型也有一定的區(qū)別，在C51中還增加了幾種針對MCS-51單片機特有的數(shù)據(jù)類型；5（3）C51變量的存儲模式與標準C中變量的存儲模式不一樣，C51中變量的存儲模式是與MCS-51單片機的存儲器緊密相關；（4）C51與標準C的輸入輸出處理不一樣，C51中的輸入輸出是通過MCS-51串行口來完成的，輸入輸出指令執(zhí)行前必須要對串行口進行初始化；（5）C51與標準C在函數(shù)使用方面也有一定的區(qū)別，C51中有專門的中斷函數(shù)。6C51的數(shù)據(jù)類型 C51的數(shù)據(jù)類型分為基本數(shù)據(jù)類型和組合數(shù)據(jù)類型，情況與標準C中的數(shù)據(jù)類型基本

7、相同，但其中char型與short型相同，float型與double型相同，另外，C51中還有專門針對于MCS-51單片機的特殊功能寄存器型和位類型。 一字符型char 有signed char和unsigned char之分，默認為signed char。它們的長度均為一個字節(jié)，用于存放一個單字節(jié)的數(shù)據(jù)。對于signed char，它用于定義帶符號字節(jié)數(shù)據(jù)，其字節(jié)的最高位為符號位，“0”表示正數(shù)，“1”表示負數(shù)，補碼表示，所能表示的數(shù)值范圍是-128+127；對于unsigned char，它用于定義無符號字節(jié)數(shù)據(jù)或字符，可以存放一個字節(jié)的無符號數(shù)，其取值范圍為0255。unsigned c

8、har可以用來存放無符號數(shù)，也可以存放西文字符，一個西文字符占一個字節(jié)，在計算機內(nèi)部用ASCII碼存放。 7二int整型 分singed int和unsigned int。默認為signed int。它們的長度均為兩個字節(jié)，用于存放一個雙字節(jié)數(shù)據(jù)。對于signed int，用于存放兩字節(jié)帶符號數(shù)，補碼表示，數(shù)的范疇為-32768+32767。對于unsigned int，用于存放兩字節(jié)無符號數(shù)，數(shù)的范圍為065535。三long長整型 分singed long和unsigned long。默認為signed long。它們的長度均為四個字節(jié)，用于存放一個四字節(jié)數(shù)據(jù)。對于signed long，

9、用于存放四字節(jié)帶符號數(shù)，補碼表示，數(shù)的范疇為-2147483648+2147483647。對于unsigned long，用于存放四字節(jié)無符號數(shù)，數(shù)的范圍為04294967295。8四float浮點型 float型數(shù)據(jù)的長度為四個字節(jié)，格式符合IEEE-754標準的單精度浮點型數(shù)據(jù)，包含指數(shù)和尾數(shù)兩部分，最高位為符號位，“1”表示負數(shù)，“0”表示正數(shù)，其次的8位為階碼，最后的23位為尾數(shù)的有效數(shù)位，由于尾數(shù)的整數(shù)部分隱含為“1”，所以尾數(shù)的精度為24位。 五* 指針型 指針型本身就是一個變量，在這個變量中存放的指向另一個數(shù)據(jù)的地址。這個指針變量要占用一定的內(nèi)存單元，對不同的處理器其長度不一樣，

10、在C51中它的長度一般為13個字節(jié)。9六特殊功能寄存器型 這是C51擴充的數(shù)據(jù)類型，用于訪問MCS-51單片機中的特殊功能寄存器數(shù)據(jù)，它分sfr和sfr16兩種類型，其中sfr為字節(jié)型特殊功能寄存器類型，占一個內(nèi)存單元，利用它可以訪問MCS-51內(nèi)部的所有特殊功能寄存器； sfr16為雙字節(jié)型特殊功能寄存器類型，占用兩個字節(jié)單元，利用它可以訪問MCS-51內(nèi)部的所有兩個字節(jié)的特殊功能寄存器。在C51中對特殊功能寄存器的訪問必須先用sfr或sfr16進行聲明。10七位類型 這也是C51中擴充的數(shù)據(jù)類型，用于訪問MCS-51單片機中的可尋址的位單元。在C51中，支持兩種位類型：bit型和sbit型

11、。它們在內(nèi)存中都只占一個二進制位，其值可以是“1”或“0”。其中用bit定義的位變量在C51編譯器編譯時，在不同的時候位地址是可以變化的，用sbit定義的位變量必須與MCS-51單片機的一個可以尋址 位單元或可位尋址的字節(jié)單元中的某一位聯(lián)系在一起，在C51編譯器編譯時，其對應的位地址是不可變化的。11基本數(shù)據(jù)類型長度取值范圍unsigned char1字節(jié)0255signed char1字節(jié)-128+127unsigned int2字節(jié)065535signed int2字節(jié)-32768+32767unsigned long4字節(jié)04294967295signed long4字節(jié)-2147483

12、648+2147483647float4字節(jié)1.175494E-383.402823E+38bit1位0或1Sbit1位0或1sfr1字節(jié)0255sfr162字節(jié)06553512在C51語言程序中，有可能會出現(xiàn)在運算中數(shù)據(jù)類型不一致的情況。C51允許任何標準數(shù)據(jù)類型的隱式轉(zhuǎn)換，隱式轉(zhuǎn)換的優(yōu)先級順序如下：bitcharintlongfloatsignedunsigned也就是說，當char型與int型進行運算時，先自動對char型擴展為int型，然后與int型進行運算，運算結果為int型。C51除了支持隱式類型轉(zhuǎn)換外，還可以通過強制類型轉(zhuǎn)換符“（）”對數(shù)據(jù)類型進行人為的強制轉(zhuǎn)換。C5l編譯器除了

13、能支持以上這些基本數(shù)據(jù)類型之外，還能支持一些復雜的組合型數(shù)據(jù)類型，如數(shù)組類型、指針類型、結構類型、聯(lián)合類型等這些復雜的數(shù)據(jù)類型，在本書的后面將相繼介紹。13C51的運算量常量:常量是指在程序執(zhí)行過程中其值不能改變的量。在C51中支持整型常量、浮點型常量、字符型常量和字符串型常量。一整型常量 整型常量也就是整型常數(shù)，根據(jù)其值范圍在計算機中分配不同的字節(jié)數(shù)來存放。在C51中它可以表示成以下幾種形式： 十進制整數(shù)。如234、-56、0等。 十六進制整數(shù)。以0 x開頭表示，如0 x12表示十六進制數(shù)12H。 長整數(shù)。在C51中當一個整數(shù)的值達到長整型的范圍，則該數(shù)按長整型存放，在存儲器中占四個字節(jié)，另

14、外，如一個整數(shù)后面加一個字母L，這個數(shù)在存儲器中也按長整型存放。如123L在存儲器中占四個字節(jié)。14二浮點型常量 浮點型常量也就是實型常數(shù)。有十進制表示形式和指數(shù)表示形式。 十進制表示形式又稱定點表示形式，由數(shù)字和小數(shù)點組成。如0.123、34.645等都是十進制數(shù)表示形式的浮點型常量。 指數(shù)表示形式為： 數(shù)字 .數(shù)字 e 數(shù)字 例如：123.456e-3、-3.123e2等都是指數(shù)形式的浮點型常量。15三字符型常量 字符型常量是用單引號引起的字符，如a、1、F等?？梢允强娠@示的ASCII字符，也可以是不可顯示的控制字符。對不可顯示的控制字符須在前面加上反斜杠“”組成轉(zhuǎn)義字符。利用它可以完成一

15、些特殊功能和輸出時的格式控制。常用的轉(zhuǎn)義字符如表所示。 轉(zhuǎn)義字符含 義ASCII碼（十六進制數(shù)） o空字符（null）00H n換行符（LF）0AH r回車符（CR）0DH t水平制表符（HT）09H b退格符（BS）08H f換頁符（FF）0CH 單引號27H ”雙引號22H 反斜杠5CH16四字符串型常量 字符串型常量由雙引號“”括起的字符組成。如“D”、“1234”、“ABCD”等。注意字符串常量與字符常量是不一樣，一個字符常量在計算機內(nèi)只用一個字節(jié)存放，而一個字符串常量在內(nèi)存中存放時不僅雙引號內(nèi)的字符一個占一個字節(jié)，而且系統(tǒng)會自動的在后面加一個轉(zhuǎn)義字符“o”作為字符串結束符。因此不要將

16、字符常量和字符串常量混淆，如字符常量A和字符串常量“A”是不一樣的。17變量 變量是在程序運行過程中其值可以改變的量。一個變量由兩部分組成：變量名和變量值。 在C51中，變量在使用前必須對變量進行定義，指出變量的數(shù)據(jù)類型和存儲模式。以便編譯系統(tǒng)為它分配相應的存儲單元。定義的格式如下： 存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；18一數(shù)據(jù)類型說明符 在定義變量時，必須通過數(shù)據(jù)類型說明符指明變量的數(shù)據(jù)類型，指明變量在存儲器中占用的字節(jié)數(shù)。可以是基本數(shù)據(jù)類型說明符，也可以是組合數(shù)據(jù)類型說明符，還可以是用typedef定義的類型別名。 在C51中，為了增加程序的可讀性，允許用

17、戶為系統(tǒng)固有的數(shù)據(jù)類型說明符用typedef起別名，格式如下： typedef c51固有的數(shù)據(jù)類型說明符 別名； 定義別名后，就可以用別名代替數(shù)據(jù)類型說明符對變量進行定義。別名可以用大寫，也可以用小寫，為了區(qū)別一般用大寫字母表示。【例】 typedef的使用。typedef unsigned int WORD;typedef unsigned char BYTE;BYTE a1=0 x12;WORD a2=0 x1234;19二變量名 變量名是C51區(qū)分不同變量，為不同變量取的名稱。在C51中規(guī)定變量名可以由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字母必須為字母或下劃線。變量名有兩種：普通變

18、量名和指針變量名。它們的區(qū)別是指針變量名前面要帶“*”號。三存儲種類存儲種類是指變量在程序執(zhí)行過程中的作用范圍。C51變量的存儲種類有四種，分別是自動(auto)、外部(extern)、靜態(tài)(static)和寄存器(register)。1auto：使用auto定義的變量稱為自動變量，其作用范圍在定義它的函數(shù)體或復合語句內(nèi)部，當定義它的函數(shù)體或復合語句執(zhí)行時，C51才為該變量分配內(nèi)存空間，結束時占用的內(nèi)存空間釋放。自動變量一般分配在內(nèi)存的堆棧空間中。定義變量時，如果省略存儲種類，則該變量默認為自動(auto)變量。202extern：使用extern定義的變量稱為外部變量。在一個函數(shù)體內(nèi)，要使用

19、一個已在該函數(shù)體外或別的程序中定義過的外部變量時，該變量在該函數(shù)體內(nèi)要用extern說明。外部變量被定義后分配固定的內(nèi)存空間，在程序整個執(zhí)行時間內(nèi)都有效，直到程序結束才釋放。3static：使用static定義的變量稱為靜態(tài)變量。它又分為內(nèi)部靜態(tài)變量和外部靜態(tài)變量。在函數(shù)體內(nèi)部定義的靜態(tài)變量為內(nèi)部靜態(tài)變量，它在對應的函數(shù)體內(nèi)有效，一直存在，但在函數(shù)體外不可見，這樣不僅使變量在定義它的函數(shù)體外被保護，還可以實現(xiàn)當離開函數(shù)時值不被改變。外部靜態(tài)變量上在函數(shù)外部定義的靜態(tài)變量。它在程序中一直存在，但在定義的范圍之外是不可見的。如在多文件或多模塊處理中，外部靜態(tài)變量只在文件內(nèi)部或模塊內(nèi)部有效。214r

20、egister：使用register定義的變量稱為寄存器變量。它定義的變量存放在CPU內(nèi)部的寄存器中，處理速度快，但數(shù)目少。C51編譯器編譯時能自動識別程序中使用頻率最高的變量，并自動將其作為寄存器變量，用戶可以無需專門聲明。22四存儲器類型存儲器類型是用于指明變量所處的單片機的存儲器區(qū)域情況。存儲器類型與存儲種類完全不同。C51編譯器能識別的存儲器類型有以下幾種，見表所示。存儲器類型描 述 data直接尋址的片內(nèi)RAM低128B，訪問速度快 bdata片內(nèi)RAM的可位尋址區(qū)（20H2FH），允許字節(jié)和位混合訪問 idata間接尋址訪問的片內(nèi)RAM，允許訪問全部片內(nèi)RAM pdata用Ri間接

21、訪問的片外RAM的低256B xdata用DPTR間接訪問的片外RAM，允許訪問全部64k片外RAM code程序存儲器ROM64k空間定義變量時也可以省“存儲器類型”，省時C51編譯器將按編譯模式默認存儲器類型，具體編譯模式的情況在后面介紹。23【例】變量定義存儲種類和存儲器類型相關情況。 char data varl； /*在片內(nèi)RAM低128B定義用直接尋址方式訪問的字符型變量var1*/ int idata var2； /*在片內(nèi)RAM256B定義用間接尋址方式訪問的整型變量var2*/ auto unsigned long data var3； /*在片內(nèi)RAM128B定義用直接尋址

22、方式訪問的自動無符號長整型變量var3*/ extern float xdata var4； /*在片外RAM64KB空間定義用間接尋址方式訪問的外部實型變量var4*/ int code var5； /*在ROM空間定義整型變量var5*/ unsign char bdata var6； /*在片內(nèi)RAM位尋址區(qū)20H2FH單元定義可字節(jié)處理和位處理的無符號字符型變量var6*/24五特殊功能寄存器變量 MCS-51系列單片機片內(nèi)有許多特殊功能寄存器，通過這些特殊功能寄存器可以控制MCS-51系列單片機的定時器、計數(shù)器、串口、I/O及其它功能部件，每一個特殊功能寄存器在片內(nèi)RAM中都對應于一

23、個字節(jié)單元或兩個字節(jié)單元。 在C51中，允許用戶對這些特殊功能寄存器進行訪問，訪問時須通過sfr或sfr16類型說明符進行定義，定義時須指明它們所對應的片內(nèi)RAM單元的地址。格式如下： sfr或sfr16 特殊功能寄存器名=地址； sfr用于對MCS-51單片機中單字節(jié)的特殊功能寄存器進行定義，sfr16用于對雙字節(jié)特殊功能寄存器進行定義。特殊功能寄存器名一般用大寫字母表示。地址一般用直接地址形式，具體特殊功能寄存器地址見前面內(nèi)容。25【例4-3】特殊功能寄存器的定義。 sfr PSW=0 xd0； sfr SCON=0 x98； sfr TMOD=0 x89； sfr P1=0 x90； s

24、fr16 DPTR=0 x82； sfr16 T1=0X8A；26六位變量 在C51中，允許用戶通過位類型符定義位變量。位類型符有兩個：bit和sbit。可以定義兩種位變量。 bit位類型符用于定義一般的可位處理位變量。它的格式如下： bit 位變量名； 在格式中可以加上各種修飾，但注意存儲器類型只能是bdata、data、idata。只能是片內(nèi)RAM的可位尋址區(qū)，嚴格來說只能是bdata?！纠?-4】 bit型變量的定義。bit data a1； /*正確*/bit bdata a2； /*正確*/bit pdata a3； /*錯誤*/bit xdata a4； /*錯誤*/27 sbit

25、位類型符用于定義在可位尋址字節(jié)或特殊功能寄存器中的位，定義時須指明其位地址，可以是位直接地址，可以是可位尋址變量帶位號，也可以是特殊功能寄存器名帶位號。格式如下： sbit 位變量名=位地址； 如位地址為位直接地址，其取值范圍為0 x000 xff；如位地址是可位尋址變量帶位號或特殊功能寄存器名帶位號，則在它前面須對可位尋址變量或特殊功能寄存器進行定義。字節(jié)地址與位號之間、特殊功能寄存器與位號之間一般用“”作間隔。28【例4-5】sbit型變量的定義。sbit OV=0 xd2；sbit CY=oxd7；unsigned char bdata flag；sbit flag0=flag0；sfr

26、 P1=0 x90；sbit P1_0=P10；sbit P1_1=P11；sbit P1_2=P12； sbit P1_3=P13； sbit P1_4=P14；sbit P1_5=P15； sbit P1_6=P16； sbit P1_7=P17；29 在C51中，為了用戶處理方便，C51編譯器把MCS-51單片機的常用的特殊功能寄存器和特殊位進行了定義，放在一個“reg51.h”或“reg52.h”的頭文件中，當用戶要使用時，只須要在使用之前用一條預處理命令#include 把這個頭文件包含到程序中，然后就可使用殊功能寄存器名和特殊位名稱。30存儲模式 C51編譯器支持三種存儲模式：SM

27、ALL模式、COMPACT模式和LARGE模式。不同的存儲模式對變量默認的存儲器類型不一樣。（1）SMALL模式。SMALL模式稱為小編譯模式，在SMALL模式下，編譯時，函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片內(nèi)RAM中，存儲器類型為data。（2）COMPACT模式。COMPACT模式稱為緊湊編譯模式，在COMPACT模式下，編譯時，函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片外RAM的低256字節(jié)空間，存儲器類型為pdata。31（3）LARGE模式。LARGE模式稱為大編譯模式，在LARGE模式下，編譯時函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片外RAM的64K字節(jié)空間，存儲器類型為xdata。 在程序中變量的存儲模式的指定通過#prag

28、ma預處理命令來實現(xiàn)。函數(shù)的存儲模式可通過在函數(shù)定義時后面帶存儲模式說明。如果沒有指定，則系統(tǒng)都隱含為SMALL模式。32【例】變量的存儲模式。#pragma small /*變量的存儲模式為SMALL*/char k1;int xdata m1;#pragma compact /*變量的存儲模式為SMALL*/char k2;int xdata m2;int func1(int x1,int y1) large /*函數(shù)的存儲模式為 LARGE*/return(x1+y1);int func2(int x2,int y2) /*函數(shù)的存儲模式隱含為SMALL*/ return(x2-y2);

29、33程序編譯時，k1變量存儲器類型為data，k2變量存儲器類型為pdata，而m1和m2由于定義時帶了存儲器類型xdata，因而它們?yōu)閤data型；函數(shù)func1的形參x1和y1的存儲器類型為xdata型，而函數(shù)func2由于沒有指明存儲模式，隱含為SMALL模式，形參x2和y2的存儲器類型為data。34通過指針訪問 采用指針的方法，可以實現(xiàn)在C51程序中對任意指定的存儲器單元進行訪問?！纠?-8】 通過指針實現(xiàn)絕對地址的訪問。#define uchar unsigned char /*定義符號uchar為數(shù)據(jù)類型符unsigned char*/#define uint unsigned

30、int /*定義符號uint為數(shù)據(jù)類型符unsigned int*/void func(void)uchar data var1;uchar pdata *dp1; /*定義一個指向pdata區(qū)的指針dp1*/uint xdata *dp2; /*定義一個指向xdata區(qū)的指針dp2*/uchar data *dp3; /*定義一個指向data區(qū)的指針dp3*/dp1=0 x30; /*dp1指針賦值，指向pdata區(qū)的30H單元*/dp2=0 x1000; /*dp2指針賦值，指向xdata區(qū)的1000H單元*/*dp1=0 xff; /*將數(shù)據(jù)0 xff送到片外RAM30H單元*/*dp2

31、=0 x1234; /*將數(shù)據(jù)0 x1234送到片外RAM1000H單元*/dp3=&var1; /*dp3指針指向data區(qū)的var1變量*/*dp3=0 x20; /*給變量var1賦值0 x20*/35 C51的運算符及表達式 一、賦值運算符 賦值運算符“=”，在C51中，它的功能是將一個數(shù)據(jù)的值賦給一個變量，如x=10。利用賦值運算符將一個變量與一個表達式連接起來的式子稱為賦值表達式，在賦值表達式的后面加一個分號“；”就構成了賦值語句，一個賦值語句的格式如下： 變量=表達式； 執(zhí)行時先計算出右邊表達式的值，然后賦給左邊的變量。例如： x=8+9； /*將8+9的值賦紿變量x*/ x=y

32、=5； /*將常數(shù)5同時賦給變量x和y*/ 在C51中，允許在一個語句中同時給多個變量賦值，賦值順序自右向左。 36二、算術運算符C51中支持的算術運算符有：+ 加或取正值運算符- 減或取負值運算符* 乘運算符/ 除運算符% 取余運算符 加、減、乘運算相對比較簡單，而對于除運算，如相除的兩個數(shù)為浮點數(shù)，則運算的結果也為浮點數(shù)，如相除的兩個數(shù)為整數(shù)，則運算的結果也為整數(shù)，即為整除。如25.0/20.0結果為1.25，而25/20結果為1。 對于取余運算，則要求參加運算的兩個數(shù)必須為整數(shù)，運算結果為它們的余數(shù)。例如：x=5%3，結果x的值為2。37 加、減、乘運算相對比較簡單，而對于除運算，如相除

33、的兩個數(shù)為浮點數(shù)，則運算的結果也為浮點數(shù)，如相除的兩個數(shù)為整數(shù)，則運算的結果也為整數(shù)，即為整除。如25.0/20.0結果為1.25，而25/20結果為1。 對于取余運算，則要求參加運算的兩個數(shù)必須為整數(shù)，運算結果為它們的余數(shù)。例如：x=5%3，結果x的值為2。38三、關系運算符C51中有6種關系運算符： 大于= 大于等于3，結果為真（1），而10= =100，結果為假（0）。注意：關系運算符等于“= =”是由兩個“=”組成。39四、邏輯運算符C51有3種邏輯運算符：| 邏輯或& 邏輯與！ 邏輯非 關系運算符用于反映兩個表達式之間的大小關系，邏輯運算符則用于求條件式的邏輯值，用邏輯運算符將關系表

34、達式或邏輯量連接起來的式子就是邏輯表達式。 40邏輯與，格式： 條件式1 & 條件式2 當條件式1與條件式2都為真時結果為真（非0值），否則為假（0值）。邏輯或，格式： 條件式1 | 條件式2 當條件式1與條件式2都為假時結果為假（0值），否則為真（非0值）。邏輯非，格式： ！條件式 當條件式原來為真（非0值），邏輯非后結果為假（0值）。當條件式原來為假（0值），邏輯非后結果為真（非0值）。例如：若a=8，b=3，c=0，則！a為假，a & b為真，b & c為假。41五、位運算符 C51語言能對運算對象按位進行操作，它與匯編語言使用一樣方便。位運算是按位對變量進行運算，但并不改變參與運算的變

35、量的值。如果要求按位改變變量的值，則要利用相應的賦值運算。C51中位運算符只能對整數(shù)進行操作，不能對浮點數(shù)進行操作。C51中的位運算符有：& 按位與| 按位或 按位異或 按位取反 右移42【例4-10】設a=0 x45=01010100B，b=0 x3b=00111011B，則a&b、a|b、ab、a、a2分別為多少？a&b=00010000b=0 x10。a|b=01111111B=0 x7f。ab=01101111B=0 x6f。a=10101011B=0 xab。a2=00001110B=0 x0e。43六、復合賦值運算符 C51語言中支持在賦值運算符“=”的前面加上其它運算符，組成復合

36、賦值運算符。下面是C51中支持的復合賦值運算符：+= 加法賦值 + 減法賦值*= 乘法賦值 /= 除法賦值%= 取模賦值 &= 邏輯與賦值|= 邏輯或賦值 = 邏輯異或賦值= 邏輯非賦值 = 右移位賦值=2相當于x=x2。44七、逗號運算符 在C51語言中，逗號“，”是一個特殊的運算符，可以用它將兩個或兩個以上的表達式連接起來，稱為逗號表達式。逗號表達式的一般格式為： 表達式1，表達式2，表達式n 程序執(zhí)行時對逗號表達式的處理：按從左至右的順序依次計算出各個表達式的值，而整個逗號表達式的值是最右邊的表達式（表達式n）的值。例如：x=(a=3,6*3)結果x的值為18。45八、條件運算符 條件運

37、算符“？：”是C51語言中唯一的一個三目運算符，它要求有三個運算對象，用它可以將三個表達式連接在一起構成一個條件表達式。條件表達式的一般格式為： 邏輯表達式？表達式1：表達式2 其功能是先計算邏輯表達式的值，當邏輯表達式的值為真（非0值）時，將計算的表達式1的值作為整個條件表達式的值；當邏輯表達式的值為假（0值）時，將計算的表達式2的值作為整個條件表達式的值。例如：條件表達式max=(ab)?a:b的執(zhí)行結果是將a和b中較大的數(shù)賦值給變量max。46九、指針與地址運算符 指針是C51語言中的一個十分重要的概念，在C51中的數(shù)據(jù)類型中專門有一種指針類型。指針為變量的訪問提供了另一種方式，變量的指

38、針就是該變量的地址，還可以定義一個專門指向某個變量的地址的指針變量。為了表示指針變量和它所指向的變量地址之間的關系，C51中提供了兩個專門的運算符：* 指針運算符& 取地址運算符 指針運算符“*”放在指針變量前面，通過它實現(xiàn)訪問以指針變量的內(nèi)容為地址所指向的存儲單元。例如：指針變量p中的地址為2000H，則*p所訪問的是地址為2000H的存儲單元，x=*p，實現(xiàn)把地址為2000H的存儲單元的內(nèi)容送給變量x。 取地址運算符“&”放在變量的前面，通過它取得變量的地址，變量的地址通常送給指針變量。例如：設變量x的內(nèi)容為12H，地址為2000H，則&x的值為2000H，如有一指針變量p，則通常用p=&

39、x，實現(xiàn)將x變量的地址送給指針變量p，指針變量p指向變量x，以后可以通過*p訪問變量x。47表達式語句及復合語句一、表達式語句在表達式的后邊加一個分號“；”就構成了表達式語句 ,如:a=+b*9；x=8；y=7；+k； 可以一行放一個表達式形成表達式語句，也可以一行放多個表達式形成表達式語句，這時每個表達式后面都必須帶“；”號，另外，還可以僅由個分號“；”占一行形成一個表達式語句，這種語句稱為空語句。 空語句在程序設計中通常用于兩種情況：（1）在程序中為有關語句提供標號，用以標記程序執(zhí)行的位置。例如采用下面的語句可以構成一個循環(huán)。repeat：； ； goto repeat；48（2）在用wh

40、ile語句構成的循環(huán)語句后面加一個分號，形成一個不執(zhí)行其它操作的空循環(huán)體。這種結構通常用于對某位進行判斷，當不滿足條件則等待，滿足條件則執(zhí)行?！纠?-11】下面這段子程序用于讀取8051單片機的串行口的數(shù)據(jù)，當沒有接收到則等待，當接收到，接收數(shù)據(jù)后返回，返回值為接收的數(shù)據(jù)。#include char getchar()char c;while(!RI); /當接收中斷標志位RI為0則等待，當接收中斷標志位為1則結束等待。c=SBUF;RI=0;return(c);49二、復合語句 復合語句是由若干條語句組合而成的一種語句，在C51中，用一個大括號“”將若干條語句括在一起就形成了一個復合語句，復

41、合語句最后不需要以分號“；”結束，但它內(nèi)部的各條語句仍需以分號“；”結束。復合語句的一般形式為：局部變量定義；語句l；語句2； 復合語句在執(zhí)行時，其中的各條單語句按順序依次執(zhí)行，整個復合語句在語法上等價于一條單語句，因此在C51中可以將復合語句視為一條單語句。通常復合語句出現(xiàn)在函數(shù)中，實際上，函數(shù)的執(zhí)行部分（即函數(shù)體）就是一個復合語句；復合語句中的單語句一般是可執(zhí)行語句，此外還可以是變量的定義語句（說明變量的數(shù)據(jù)類型）。在復合語句內(nèi)部語句所定義的變量，稱為該復合語句中的局部變量，它僅在當前這個復合語句中有效。利用復合語句將多條單語句組合在起，以及在復合語句中進行局部變量定義是C51語言的一個重

42、要特征。50C51的輸入輸出在C51語言中，它本身不提供輸入和輸出語句，輸入和輸出操作是由函數(shù)來實現(xiàn)的。在C51的標準函數(shù)庫中提供了一個名為“stdio.h”的一般I/O函數(shù)庫，它當中定義了C51中的輸入和輸出函數(shù)。當對輸入和輸出函數(shù)使用時，須先用預處理命令“#include ”將該函數(shù)庫包含到文件中。 在C51的一般I/O函數(shù)庫中定義的I/O函數(shù)都是通過串行接口實現(xiàn)，在使用I/O函數(shù)之前，應先對MCS-51單片機的串行接口進行初始化。選擇串口工作于方式2（8位自動重載方式），波特率由定時器/計數(shù)器1溢出率決定。例如，設系統(tǒng)時鐘為12MHZ，波特率為2400，則初始化程序如下：SCON=0 x

43、52；TMOD=0X20；TH1=0 xf3；TR1=1；51格式字符數(shù)據(jù)類型輸出格式dint帶符號十進制數(shù)uint無符號十進制數(shù)oint無符號八進制數(shù)xint無符號十六進制數(shù)，用“af”表示Xint無符號十六進制數(shù)，用“AF”表示ffloat帶符號十進制數(shù)浮點數(shù)，形式為-dddd.dddde，Efloat帶符號十進制數(shù)浮點數(shù)，形式為-d.ddddEddg，Gfloat自動選擇e或f格式中更緊湊的一種輸出格式cchar單個字符s指針指向一個帶結束符的字符串p指針帶存儲器批示符和偏移量的指針，形式為M：aaaa其中，M可分別為：C(code)，D(data)，I(idata)，P(pdata)如

44、M為a，則表示的是指針偏移量52格式字符數(shù)據(jù)類型輸出格式dint指針帶符號十進制數(shù)uint指針無符號十進制數(shù)oint指針無符號八進制數(shù)xint指針無符號十六進制數(shù)f，e，Efloat指針浮點數(shù)cchar指針字符sstring指針字符串53C51程序基本結構與相關語句C51的基本結構一順序結構順序結構是最基本、最簡單的結構，在這種結構中，程序由低地址到高地址依次執(zhí)行，圖給出順序結構流程圖，程序先執(zhí)行A操作，然后再執(zhí)行B操作。AB順序結構流程圖54 選擇結構可使程序根據(jù)不同的情況，選擇執(zhí)行不同的分支，在選擇結構中，程序先都對一個條件進行判斷。當條件成立，即條件語句為“真”時，執(zhí)行一個分支，當條件不

45、成立時，即條件語句為“假”時，執(zhí)行另一個分支。如圖4.4，當條件S成立時，執(zhí)行分支A，當條件P不成立時，執(zhí)行分支B。二選擇結構條件P語句A語句B成立不成立 在C51中，實現(xiàn)選擇結構的語句為if/else，if/else if語句。另外在C51中還支持多分支結構，多分支結構既可以通過if和else if語句嵌套實現(xiàn)，可用swith/case語句實現(xiàn)。55 在程序處理過程中，有時需要某一段程序重復執(zhí)行多次，這時就需要循環(huán)結構來實現(xiàn)，循環(huán)結構就是能夠使程序段重復執(zhí)行的結構。循環(huán)結構又分為兩種：當（while）型循環(huán)結構和直到（do.while）型循環(huán)結構。（1）當型循環(huán)結構當型循環(huán)結構如圖4-3，當

46、條件P成立（為“真”）時，重復執(zhí)行語句A，當條件不成立（為“假”）時才停止重復，執(zhí)行后面的程序。三循環(huán)結構條件P語句A成立不成立當型循環(huán)結構 56（2）直到型循環(huán)結構直到型循環(huán)結構如圖4-4，先執(zhí)行語句A，再判斷條件P，當條件成立（為“真”）時，再重復執(zhí)行語句A，直到條件不成立（為“假”）時才停止重復，執(zhí)行后面的程序。條件P語句A成立不成立圖4.6 直到型循環(huán)結構構成循環(huán)結構的語句主要有：while、do while、for、goto等。57二、 if語句if語句是C51中的一個基本條件選擇語句，它通常有三種格式：（1）if （表達式） 語句；（2）if （表達式） 語句1； else 語句2

47、；（3）if （表達式1） 語句1；else if （表達式2） （語句2；）else if （表達式3） （語句3；）else if （表達式n-1） （語句n-1；）else 語句n58【例】 if語句的用法。（1）if (x!=y) printf(“x=%d,y=%dn”,x,y);執(zhí)行上面語句時，如果x不等于y，則輸出x的值和y的值。（2）if (xy) max=x;else max=y;執(zhí)行上面語句時，如x大于y成立，則把x送給最大值變量max，如x大于y不成立，則把y送給最大值變量max。使max變量得到x、y中的大數(shù)。（3）if (score=90) printf(“Your r

48、esult is an An”);else if (score=80) printf(“Your result is an Bn”);else if (score=70) printf(“Your result is an Cn”);else if (score=60) printf(“Your result is an Dn”);else printf(“Your result is an En”);執(zhí)行上面語句后，能夠根據(jù)分數(shù)score分別打出A、B、C、D、E五個等級。59三、 switch/case語句if語句通過嵌套可以實現(xiàn)多分支結構，但結構復雜。switch是C51中提供的專門處理

49、多分支結構的多分支選擇語句。它的格式如下：switch （表達式）case 常量表達式1：語句1；break；case 常量表達式2：語句2；break；case 常量表達式n：語句n；break；default：語句n+1；說明如下：（1）switch后面括號內(nèi)的表達式，可以是整型或字符型表達式。（2）當該表達式的值與某一“case”后面的常量表達式的值相等時，就執(zhí)行該“case”后面的語句，然后遇到break語句退出switch語句。若表達式的值與所有case后的常量表達式的值都不相同，則執(zhí)行default后面的語句，然后退出switch結構。（3）每一個case常量表達式的值必須不同否則

50、會出現(xiàn)自相矛盾的現(xiàn)象。60（4）case語句和default語句的出現(xiàn)次序?qū)?zhí)行過程沒有影響。（5）每個case語句后面可以有“break”，也可以沒有。有break語句，執(zhí)行到break則退出switch結構，若沒有，則會順次執(zhí)行后面的語句，直到遇到break或結束。（6）每一個case語句后面可以帶一個語句，也可以帶多個語句，還可以不帶。語句可以用花括號括起，也可以不括。（7）多個case可以共用一組執(zhí)行語句?！纠?-14】 switch/case語句的用法。對學生成績劃分為AD，對應不同的百分制分數(shù)，要求根據(jù)不同的等級打印出它的對應百分數(shù)?？梢酝ㄟ^下面的switch/case語句實現(xiàn)。s

51、witch（grade）case A；printf（”90100n”）；break；case B；printf（”8090n”）；break；case C；printf（”7080n”）；break；case D；printf（”6070n”）；break；case E；printf（”60n”）；break；default；printf（”error”n）61四、 while語句 while語句在C51中用于實現(xiàn)當型循環(huán)結構，它的格式如下： while（表達式） 語句； /*循環(huán)體*/ while語句后面的表達式是能否循環(huán)的條件，后面的語句是循環(huán)體。當表達式為非0（真）時，就重復執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)

52、的語句；當表達式為0（假），則中止while循環(huán)，程序?qū)?zhí)行循環(huán)結構之外的下一條語句。它的特點是：先判斷條件，后執(zhí)行循環(huán)體。在循環(huán)體中對條件進行改變，然后再判斷條件，如條件成立，則再執(zhí)行循環(huán)體，如條件不成立，則退出循環(huán)。如條件第一次就不成立，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行。 【例4-15】 下面程序是通過while語句實現(xiàn)計算并輸出1100的累加和。62#include /包含特殊功能寄存器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int i,s=0; /定義整型變量x和yi=1;SCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;

53、while (i=100) /累加1100之和在s中s=s+i;i+;printf(“1+2+3+100=%dn”,s);while(1);程序執(zhí)行的結果：1+2+3+100=505063五、do while語句do while語句在C51中用于實現(xiàn)直到型循環(huán)結構，它的格式如下： do 語句； /*循環(huán)體*/ while（表達式）； 它的特點是：先執(zhí)行循環(huán)體中的語句，后判斷表達式。如表達式成立（真），則再執(zhí)行循環(huán)體，然后又判斷，直到有表達式不成立（假）時，退出循環(huán)，執(zhí)行do while結構的下一條語句。do while語句在執(zhí)行時，循環(huán)體內(nèi)的語句至少會被執(zhí)行一次?！纠?-16】 通過do wh

54、ile語句實現(xiàn)計算并輸出1100的累加和。#include /包含特殊功能寄存器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)64int i,s=0; /定義整型變量x和yi=1;SCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;do /累加1100之和在s中s=s+i;i+;while (i=100);printf(“1+2+3+100=%dn”,s);while(1);程序執(zhí)行的結果：1+2+3+100=505065 在C51語言中，for語句是使用最靈活、用得最多的循環(huán)控制語句，同時也最為復雜。它可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確

55、定的情況，也可以用于循環(huán)次數(shù)不確定的情況。它完全可以代替while語句，功能最強大。它的格式如下：for（表達式1；表達式2；表達式3）語句； /*循環(huán)體*/for語句后面帶三個表達式，它的執(zhí)行過程如下：（1）先求解表達式1的值。（2）求解表達式2的值，如表達式2的值為真，則執(zhí)行循環(huán)休中的語句，然后執(zhí)行下一步（3）的操作，如表達式2的值為假，則結束for循環(huán)，轉(zhuǎn)到最后一步。（3）若表達式2的值為真，則執(zhí)行完循環(huán)體中的語句后，求解表達式3，然后轉(zhuǎn)到第四步。（4）轉(zhuǎn)到（2）繼續(xù)執(zhí)行。（5）退出for循環(huán)，執(zhí)行下面的一條語句。 在for循環(huán)中，一般表達式1為初值表達式，用于給循環(huán)變量賦初值；表達式2

56、為條件表達式，對循環(huán)變量進行判斷；表達式3為循環(huán)變量更新表達式，用于對循環(huán)變量的值進行更新，使循環(huán)變量能不滿足條件而退出循環(huán)。六、 for語句66【例】 用for語句實現(xiàn)計算并輸出1100的累加和。#include /包含特殊功能寄存器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int i,s=0; /定義整型變量x和ySCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;for (i=1;i=100;i+) s=s+i; /累加1100之和在s中printf(“1+2+3+100=%dn”,s);while(1);程序執(zhí)行的

57、結果：1+2+3+100=505067 在一個循環(huán)的循環(huán)體中允許又包含一個完整的循環(huán)結構，這種結構稱為循環(huán)的嵌套。外面的循環(huán)稱為外循環(huán)，里面的循環(huán)稱為內(nèi)循環(huán)，如果在內(nèi)循環(huán)的循環(huán)體內(nèi)又包含循環(huán)結構，就構成了多重循環(huán)。在C51中，允許三種循環(huán)結構相互嵌套?！纠?-18】用嵌套結構構造一個延時程序。void delay(unsigned int x)unsigned char j;while(x-)for (j=0;j125;j+); 這里，用內(nèi)循環(huán)構造一個基準的延時，調(diào)用時通過參數(shù)設置外循環(huán)的次數(shù)，這樣就可以形成各種延時關系。七、循環(huán)的嵌套68 break和continue語句通常用于循環(huán)結構中，

58、用來跳出循環(huán)結構。但是二者又有所不同，下面分別介紹。1break語句 前面已介紹過用break語句可以跳出switch結構，使程序繼續(xù)執(zhí)行switch結構后面的一個語句。使用break語句還可以從循環(huán)體中跳出循環(huán)，提前結束循環(huán)而接著執(zhí)行循環(huán)結構下面的語句。它不能用在除了循環(huán)語句和switch語句之外的任何其它語句中?！纠?-19】下面一段程序用于計算圓的面積，當計算到面積大于100時，由break語句跳出循環(huán)。for (r=1；r100) break；printf(“%fn”，area)；八、 break和continue語句69 continue語句用在循環(huán)結構中，用于結束本次循環(huán)，跳過循環(huán)

59、體中continue下面尚未執(zhí)行的語句，直接進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定。 continue語句和break語句的區(qū)別在于：continue語句只是結束本次循環(huán)而不是終止整個循環(huán)；break語句則是結束循環(huán)，不再進行條件判斷?！纠?-20】 輸出100200間不能被3整除的數(shù)。for (i=100；iy?x：y;return（z）;也可以用成這樣：int max(x,y)int x,y；int z;z=xy?x：y;return（z）;73函數(shù)的嵌套與遞歸一函數(shù)的嵌套在一個函數(shù)的調(diào)用過程中調(diào)用另一個函數(shù)。C51編譯器通常依靠堆棧來進行參數(shù)傳遞，堆棧設在片內(nèi)RAM中，而片內(nèi)RAM的空間有限，因而

60、嵌套的深度比較有限，一般在幾層以內(nèi)。如果層數(shù)過多，就會導致堆?？臻g不夠而出錯。 74【例4-25】 函數(shù)的嵌套調(diào)用#include /包含特殊功能寄存器庫#include /包含I/O函數(shù)庫extern serial_initial();int max(int a,int b)int z;z=a=b?a:b;return(z);int add(int c,int d,int e,int f)int result;result=max(c,d)+max(e,f); /調(diào)用函數(shù)maxreturn(result);main()int final;serial_initial();final=add(