單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及調(diào)試課件

第三章單片機(jī)的

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及調(diào)試第三章單片機(jī)的

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及調(diào)試C語(yǔ)言編程特點(diǎn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)單、直觀易讀、便于維護(hù)、通用性好、可移植性強(qiáng)、更符合人們的思考習(xí)慣但同學(xué)們一定會(huì)有這樣的疑問(wèn)，我們學(xué)過(guò)了C語(yǔ)言，該如何用它操作單片機(jī)呢？C語(yǔ)言編程特點(diǎn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)單、直觀易讀、便于維護(hù)、通用性好、可移不要著急，接下來(lái)，讓我們一起學(xué)習(xí)單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。限于篇幅，本章不介紹標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的語(yǔ)句及語(yǔ)法規(guī)則，只介紹C語(yǔ)言在IAP15W4K58S4單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中的特殊性問(wèn)題，包括C51編程語(yǔ)言（簡(jiǎn)稱(chēng)C51）與ANSIC的區(qū)別、單片機(jī)C語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。不要著急，接下來(lái)，讓我們一起學(xué)習(xí)單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式的大小。關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果只能是0或1。關(guān)系運(yùn)算符的值為真時(shí)，結(jié)果值為1；關(guān)系運(yùn)算符的值為假時(shí)，結(jié)果值為0。<><=>===!=特別注意，判斷兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式相等時(shí)，使用“==”，不要使用單個(gè)的“=”。否則，判斷兩個(gè)數(shù)是否相等就變成了賦值語(yǔ)句。關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式的大小。關(guān)系運(yùn)邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符包括與（&&）、或（||）、非（!）三種，用于對(duì)包含關(guān)系運(yùn)算符的表達(dá)式進(jìn)行合并或取非。使用邏輯運(yùn)算符的表達(dá)式，返回0表示“假”，返回1表示“真”。邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符包括與（&&）、或（||）、非（!）三種位運(yùn)算符按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^）、取反（~）、左移（<<）和右移（>>）應(yīng)用：按位與運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位清0按位或運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位置1按位異或運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位取反位運(yùn)算符按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^）、取反（~預(yù)處理-宏定義(define)在Ｃ語(yǔ)言源程序中允許用一個(gè)標(biāo)識(shí)符來(lái)表示一個(gè)字符串，稱(chēng)為宏。無(wú)參宏定義的一般形式如下：#define標(biāo)識(shí)符字符串帶參宏定義的一般形式如下：#define宏名(形參表)字符串如要終止宏定義，可使用#undef命令。預(yù)處理-宏定義(define)在Ｃ語(yǔ)言源程序中允許用一個(gè)標(biāo)識(shí)預(yù)處理-文件包含（include）文件包含的一般形式如下：#include"文件名"◎你知道嗎？包含命令中的文件名可以用雙引號(hào)括起來(lái)，也可以用尖括號(hào)括起來(lái)。兩者有何不同呢？#include"math.h"#include<math.h>預(yù)處理-文件包含（include）文件包含的一般形式如下：預(yù)處理-條件編譯（1）條件編譯就是按不同的條件去編譯不同的程序部分，從而產(chǎn)生不同的目標(biāo)代碼文件。1）第一種形式 #ifdef標(biāo)識(shí)符 程序段1 #else 程序段2 #endif

預(yù)處理-條件編譯（1）條件編譯就是按不同的條件去編譯不同的程預(yù)處理-條件編譯（2）2）第二種形式

#ifndef標(biāo)識(shí)符 程序段1 #else 程序段2 #endif預(yù)處理-條件編譯（2）2）第二種形式預(yù)處理-條件編譯（3）3）第二種形式 #if常量表達(dá)式 程序段1 #else 程序段2 #endif預(yù)處理-條件編譯（3）3）第二種形式KeilC51擴(kuò)展關(guān)鍵字C51有以下19個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字：_at_、sbit、sfr、bit、sfr16、idata、bdata、xdata、pdata、data、code、alien、small、compact、large、using、reentrant、interrupt、_task_KeilC51擴(kuò)展關(guān)鍵字C51有以下19個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字：常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定1）程序存儲(chǔ)器code：程序存儲(chǔ)區(qū)?？梢允褂胏ode定義表格常數(shù)2）內(nèi)部RAMdata：直接尋址區(qū)，內(nèi)部RAM的低128字節(jié)，地址范圍為00H～7FHidata：間接尋址區(qū)，包括整個(gè)內(nèi)部RAM區(qū)256字節(jié)，地址范圍為00H～0FFHbdata：可位尋址區(qū)，地址范圍為20H～2FH常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定1）程序存儲(chǔ)器常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定3）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器xdata：可指定多達(dá)64KB的外部直接尋址區(qū)，地址范圍0000H～0FFFFH4）特殊功能寄存器（SFR）sfr：字節(jié)尋址sfrsfr_name=int_constant;sfr16：字尋址sfr16DPTR=0x82;sbit：位尋址

sbitbitname=sfr_name^bit_number;常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定3）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器常見(jiàn)的關(guān)鍵字-變量或數(shù)據(jù)類(lèi)型C51提供以下幾種擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型：bit：位變量，值為0或1sbit：從字節(jié)中定義的位變量（0或1）sfr：sfr字節(jié)地址（0x80～0xff）sfr16：sfr字地址（0x80～0xff，其實(shí)是占用兩個(gè)連續(xù)的地址）其余的數(shù)據(jù)類(lèi)型如char、enum、short、int、long、float等與ANSIC相同常見(jiàn)的關(guān)鍵字-變量或數(shù)據(jù)類(lèi)型C51提供以下幾種擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型：常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針KeilC51支持一般指針（GenericPointer）和存儲(chǔ)器指針（MemorySpecificPointer）。一般指針的聲明和使用均與標(biāo)準(zhǔn)C相同，同時(shí)還可以說(shuō)明指針的存儲(chǔ)類(lèi)型。例如：unsignedcharxdata*pt;

//pt本身依存儲(chǔ)模式存放unsignedcharxdata*datapt;

//pt被保存在內(nèi)部RAM中unsignedcharxdata*xdatapt;

//pt被保存在外部RAM中常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針KeilC51支持一般指常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針除了和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言一樣使用指針外，指針還可以用來(lái)訪問(wèn)外部并行擴(kuò)展的器件。例如：為了方便地訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器及I/O端口，在C51中的absacc.h頭文件做了如下定義，利用這些定義可以方便地訪問(wèn)外部I/O端口。#defineCBYTE((unsignedcharvolatilecode*)0)#defineDBYTE((unsignedcharvolatiledata*)0)#definePBYTE((unsignedcharvolatilepdata*)0)#defineXBYTE((unsignedcharvolatilexdata*)0)常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針除了和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言一樣使用指KeilC51函數(shù)-中斷函數(shù)聲明中斷函數(shù)通過(guò)使用interrupt關(guān)鍵字和中斷號(hào)（0～31）來(lái)聲明。中斷號(hào)告訴編譯器中斷服務(wù)程序的入口地址。IAP15W4K58S4單片機(jī)的中斷號(hào)及中斷服務(wù)程序入口地址見(jiàn)教材58頁(yè)表3-3。中斷函數(shù)具體是哪個(gè)中斷的函數(shù)，與中斷號(hào)有關(guān)，而與函數(shù)名無(wú)關(guān)。KeilC51函數(shù)-中斷函數(shù)聲明中斷函數(shù)通過(guò)使用interKeilC51函數(shù)-中斷函數(shù)聲明例如：串行口1的中斷函數(shù)可以聲明如下 voidUART1_ISR(void)interrupt4[using1] { /*中斷服務(wù)程序的代碼*/ }KeilC51函數(shù)-中斷函數(shù)聲明例如：串行口1的中斷函數(shù)可【例

3-1】

編程實(shí)現(xiàn)通過(guò)延時(shí)函數(shù)，由P2.0輸出方波信號(hào)，并通過(guò)示波器觀察程序輸出波形的周期。#include“stc15.h”

sbitP20=P2^0; //定義P2.0引腳voiddelay(unsignedlongcnt); //延時(shí)函數(shù)聲明voidmain(void){P2M1=0;P2M0=0; //將整個(gè)P2口所有口線設(shè)置為準(zhǔn)雙向口模式 P20=1;【例

3-1】編程實(shí)現(xiàn)通過(guò)延時(shí)函數(shù)，由P2.0輸出方波信號(hào)【例

3-1】

while(1)//主程序循環(huán)

{delay(60000);P20=~P20;}}voiddelay(unsignedlongcnt) //延時(shí)函數(shù){while(cnt>0)cnt--;}【例

3-1】IAP15W4K58S4單片機(jī)C語(yǔ)言程序調(diào)試編寫(xiě)好程序代碼并編譯成功（沒(méi)有錯(cuò)誤和警告）后，可以使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）對(duì)單片機(jī)程序進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試的方法分為兩種，一種是使用開(kāi)發(fā)環(huán)境本身提供的軟件模擬仿真器調(diào)試；另一種是使用仿真器仿真調(diào)試。IAP15W4K58S4單片機(jī)C語(yǔ)言程序調(diào)試編寫(xiě)好程序代碼第三章單片機(jī)的

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及調(diào)試第三章單片機(jī)的

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及調(diào)試C語(yǔ)言編程特點(diǎn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)單、直觀易讀、便于維護(hù)、通用性好、可移植性強(qiáng)、更符合人們的思考習(xí)慣但同學(xué)們一定會(huì)有這樣的疑問(wèn)，我們學(xué)過(guò)了C語(yǔ)言，該如何用它操作單片機(jī)呢？C語(yǔ)言編程特點(diǎn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)單、直觀易讀、便于維護(hù)、通用性好、可移不要著急，接下來(lái)，讓我們一起學(xué)習(xí)單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。限于篇幅，本章不介紹標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的語(yǔ)句及語(yǔ)法規(guī)則，只介紹C語(yǔ)言在IAP15W4K58S4單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中的特殊性問(wèn)題，包括C51編程語(yǔ)言（簡(jiǎn)稱(chēng)C51）與ANSIC的區(qū)別、單片機(jī)C語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。不要著急，接下來(lái)，讓我們一起學(xué)習(xí)單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式的大小。關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果只能是0或1。關(guān)系運(yùn)算符的值為真時(shí)，結(jié)果值為1；關(guān)系運(yùn)算符的值為假時(shí)，結(jié)果值為0。<><=>===!=特別注意，判斷兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式相等時(shí)，使用“==”，不要使用單個(gè)的“=”。否則，判斷兩個(gè)數(shù)是否相等就變成了賦值語(yǔ)句。關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)常數(shù)或者表達(dá)式的大小。關(guān)系運(yùn)邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符包括與（&&）、或（||）、非（!）三種，用于對(duì)包含關(guān)系運(yùn)算符的表達(dá)式進(jìn)行合并或取非。使用邏輯運(yùn)算符的表達(dá)式，返回0表示“假”，返回1表示“真”。邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符包括與（&&）、或（||）、非（!）三種位運(yùn)算符按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^）、取反（~）、左移（<<）和右移（>>）應(yīng)用：按位與運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位清0按位或運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位置1按位異或運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位取反位運(yùn)算符按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^）、取反（~預(yù)處理-宏定義(define)在Ｃ語(yǔ)言源程序中允許用一個(gè)標(biāo)識(shí)符來(lái)表示一個(gè)字符串，稱(chēng)為宏。無(wú)參宏定義的一般形式如下：#define標(biāo)識(shí)符字符串帶參宏定義的一般形式如下：#define宏名(形參表)字符串如要終止宏定義，可使用#undef命令。預(yù)處理-宏定義(define)在Ｃ語(yǔ)言源程序中允許用一個(gè)標(biāo)識(shí)預(yù)處理-文件包含（include）文件包含的一般形式如下：#include"文件名"◎你知道嗎？包含命令中的文件名可以用雙引號(hào)括起來(lái)，也可以用尖括號(hào)括起來(lái)。兩者有何不同呢？#include"math.h"#include<math.h>預(yù)處理-文件包含（include）文件包含的一般形式如下：預(yù)處理-條件編譯（1）條件編譯就是按不同的條件去編譯不同的程序部分，從而產(chǎn)生不同的目標(biāo)代碼文件。1）第一種形式 #ifdef標(biāo)識(shí)符 程序段1 #else 程序段2 #endif

預(yù)處理-條件編譯（1）條件編譯就是按不同的條件去編譯不同的程預(yù)處理-條件編譯（2）2）第二種形式

#ifndef標(biāo)識(shí)符 程序段1 #else 程序段2 #endif預(yù)處理-條件編譯（2）2）第二種形式預(yù)處理-條件編譯（3）3）第二種形式 #if常量表達(dá)式 程序段1 #else 程序段2 #endif預(yù)處理-條件編譯（3）3）第二種形式KeilC51擴(kuò)展關(guān)鍵字C51有以下19個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字：_at_、sbit、sfr、bit、sfr16、idata、bdata、xdata、pdata、data、code、alien、small、compact、large、using、reentrant、interrupt、_task_KeilC51擴(kuò)展關(guān)鍵字C51有以下19個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字：常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定1）程序存儲(chǔ)器code：程序存儲(chǔ)區(qū)。可以使用code定義表格常數(shù)2）內(nèi)部RAMdata：直接尋址區(qū)，內(nèi)部RAM的低128字節(jié)，地址范圍為00H～7FHidata：間接尋址區(qū)，包括整個(gè)內(nèi)部RAM區(qū)256字節(jié)，地址范圍為00H～0FFHbdata：可位尋址區(qū)，地址范圍為20H～2FH常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定1）程序存儲(chǔ)器常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定3）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器xdata：可指定多達(dá)64KB的外部直接尋址區(qū)，地址范圍0000H～0FFFFH4）特殊功能寄存器（SFR）sfr：字節(jié)尋址sfrsfr_name=int_constant;sfr16：字尋址sfr16DPTR=0x82;sbit：位尋址

sbitbitname=sfr_name^bit_number;常見(jiàn)的關(guān)鍵字-內(nèi)存區(qū)域的指定3）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器常見(jiàn)的關(guān)鍵字-變量或數(shù)據(jù)類(lèi)型C51提供以下幾種擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型：bit：位變量，值為0或1sbit：從字節(jié)中定義的位變量（0或1）sfr：sfr字節(jié)地址（0x80～0xff）sfr16：sfr字地址（0x80～0xff，其實(shí)是占用兩個(gè)連續(xù)的地址）其余的數(shù)據(jù)類(lèi)型如char、enum、short、int、long、float等與ANSIC相同常見(jiàn)的關(guān)鍵字-變量或數(shù)據(jù)類(lèi)型C51提供以下幾種擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型：常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針KeilC51支持一般指針（GenericPointer）和存儲(chǔ)器指針（MemorySpecificPointer）。一般指針的聲明和使用均與標(biāo)準(zhǔn)C相同，同時(shí)還可以說(shuō)明指針的存儲(chǔ)類(lèi)型。例如：unsignedcharxdata*pt;

//pt本身依存儲(chǔ)模式存放unsignedcharxdata*datapt;

//pt被保存在內(nèi)部RAM中unsignedcharxdata*xdatapt;

//pt被保存在外部RAM中常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針KeilC51支持一般指常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針除了和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言一樣使用指針外，指針還可以用來(lái)訪問(wèn)外部并行擴(kuò)展的器件。例如：為了方便地訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器及I/O端口，在C51中的absacc.h頭文件做了如下定義，利用這些定義可以方便地訪問(wèn)外部I/O端口。#defineCBYTE((unsignedcharvolatilecode*)0)#defineDBYTE((unsignedcharvolatiledata*)0)#definePBYTE((unsignedcharvolatilepdata*)0)#defineXBYTE((unsignedcharvolatilexdata*)0)常見(jiàn)的關(guān)鍵字-KeilC51指針除了和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言一樣使用指KeilC51函數(shù)-中斷函數(shù)聲明中斷函數(shù)通過(guò)使用interrupt關(guān)鍵字和中斷號(hào)（0～31）來(lái)聲明。中斷號(hào)告訴編譯器中斷服務(wù)程序的入口地址。IAP15W4K58S4單片機(jī)的中斷號(hào)及中斷服務(wù)程序入口地址見(jiàn)教材58頁(yè)表3-3。中斷函數(shù)具體是哪個(gè)中斷的函數(shù)，與中斷號(hào)有關(guān)，而與函數(shù)名