演示文稿語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

演示文稿語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)當(dāng)前1頁，總共84頁。（優(yōu)選）語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)當(dāng)前2頁，總共84頁。

本章主要介紹C51語言的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型、數(shù)據(jù)運(yùn)算、程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)組和指針，要求學(xué)習(xí)者初步掌握C51語言程序設(shè)計(jì)的基本方法。當(dāng)前3頁，總共84頁。3.1C51語言概述C語言是美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）制定的編程語言標(biāo)準(zhǔn)。1987年，ANSI公布了87ANSIC，即標(biāo)準(zhǔn)C語言。C51語言是在ANSIC的基礎(chǔ)上針對51單片機(jī)的硬件特點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)展，并向51單片機(jī)上移植。經(jīng)過多年努力，C51語言已經(jīng)成為公認(rèn)的高效、簡潔而又貼近51單片機(jī)硬件的實(shí)用高級編程語言。當(dāng)前4頁，總共84頁。3.1.1使用C51語言的優(yōu)點(diǎn)C51語言具有結(jié)構(gòu)化和模塊化的特點(diǎn)，便于閱讀和維護(hù)。C51語言的可移植性好，很多微控制器都支持C51編譯器。C51語言提供的庫函數(shù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。用C51語言編寫的程序比用匯編語言編寫的程序更符合人們的思考習(xí)慣。寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)交由編譯器管理，使開發(fā)者可以更專心地考慮算法，而不是考慮一些細(xì)節(jié)問題。C51語言和微控制器是相對獨(dú)立的，開發(fā)者不必知道處理器的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程。當(dāng)用新型的微控制器開發(fā)程序時(shí)，可以很快上手，縮短學(xué)習(xí)時(shí)間和程序開發(fā)時(shí)間。當(dāng)前5頁，總共84頁。3.1.2C51與ANSIC的主要區(qū)別1.頭文件的區(qū)別

51系列單片機(jī)的生產(chǎn)廠家有多個(gè)，它們的差異在于內(nèi)部資源如定時(shí)器、中斷、I/O等的數(shù)量以及功能的不同，而對使用者來說，只需要將相應(yīng)的功能寄存器的頭文件加載在程序內(nèi)，就可實(shí)現(xiàn)其所具有的功能。因此，C51系列的頭文件集中體現(xiàn)了各系列芯片的不同資源及功能。

2.數(shù)據(jù)類型的區(qū)別計(jì)算機(jī)的CPU是32位或64位的，運(yùn)算能力強(qiáng)，內(nèi)存大，ANSIC可以大量使用float型與longint型變量；單片機(jī)的CPU一般為8位或16位的，運(yùn)算能力較弱，因此C51變量類型以char型為主，int型為輔。當(dāng)前6頁，總共84頁。3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型的區(qū)別

C語言最初是為通用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的，在通用計(jì)算機(jī)中只有一個(gè)程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)一尋址的內(nèi)存空間，而51系列單片機(jī)有片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器，還有片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。標(biāo)準(zhǔn)C語言并沒有提供這部分存儲(chǔ)器的地址范圍的定義。此外，標(biāo)準(zhǔn)C語言對于51系列單片機(jī)中大量的特殊功能寄存器也沒有定義。

4.中斷方面的區(qū)別

ANSIC語言沒有處理單片機(jī)中斷的定義。而C51中有專門的中斷函數(shù)。

5.庫函數(shù)的區(qū)別由于ANSIC中的部分庫函數(shù)不適于嵌入式處理器系統(tǒng)，因此被排除在C51之外，如字符屏幕和圖形函數(shù)等。當(dāng)前7頁，總共84頁。6.目標(biāo)代碼的區(qū)別

ANSIC由計(jì)算機(jī)生成.exe文件，編譯完成后直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行；C51由單片機(jī)編譯生成.bin或.hex代碼文件，需要燒寫到單片機(jī)中并結(jié)合外圍電路執(zhí)行。

7.仿真調(diào)試的區(qū)別

C51程序在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編譯，然后需通過仿真器連接后進(jìn)行仿真調(diào)試。近年來隨著電路仿真軟件的不斷完善，也可通過Proteus等軟件直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真調(diào)試。但是從數(shù)據(jù)運(yùn)算操作、程序控制語句以及函數(shù)的使用上來說，C51與ANSIC幾乎沒有什么明顯的差別。如果程序設(shè)計(jì)者具備了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)C的編程基礎(chǔ)，只要注意KeilC51與標(biāo)準(zhǔn)C的不同之處，并熟悉MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，就能夠較快地掌握C51的編程。當(dāng)前8頁，總共84頁。3.2C51數(shù)據(jù)類型3.2.1常量與變量常量：程序運(yùn)行過程中值不能改變的量稱為常量。常量存在于ROM中。變量：變量代表存儲(chǔ)器中的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元，用來存放數(shù)據(jù)。一般來講，這些數(shù)據(jù)在程序運(yùn)行過程中可以改變（只讀變量除外）。變量名命名規(guī)則：變量名只能由半角的字母、數(shù)字、下劃線組成，且第一個(gè)字符不能是數(shù)字。數(shù)據(jù)類型：變量存在的類型稱為數(shù)據(jù)類型。C51的數(shù)據(jù)類型如表3-1所示。當(dāng)前9頁，總共84頁。當(dāng)前10頁，總共84頁。3.2.2變量定義與賦值1.定義一個(gè)變量變量必須先定義，后使用。例如：

inta；charb；2.變量賦初值

C語言允許在定義變量的同時(shí)給變量賦初值。例如：charc=‘a(chǎn)’;inta=7;inta,b,c=9;//定義a、b、c為整型變量，對c賦初值。inta=3,b=3,c=3;當(dāng)前11頁，總共84頁。

在存儲(chǔ)空間夠用的情況下，盡量選擇8位即一個(gè)字節(jié)的char型，特別是unsignedchar。對于51系列單片機(jī)而言，浮點(diǎn)類型變量將明顯增加運(yùn)算時(shí)間和程序長度，如果可以的話，盡量使用靈活巧妙的算法來避免浮點(diǎn)變量的引入。當(dāng)前12頁，總共84頁。3.2.3C51的擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型1.位變量bitbit的值可以是1（true），也可以是0（false）。例如：bitlock; //將lock定義為位變量bitdirention;//將direction定義為位變量位變量的使用說明：①位變量不能定義成一個(gè)指針，如不能定義：bit*pointer；②位變量不存在位數(shù)組，如不能定義：bitb_array[]；③定義位變量時(shí)，存儲(chǔ)類型只允許為data、bdata或者idata，如果將位變量的存儲(chǔ)類型定義成其他類型都將導(dǎo)致編譯出錯(cuò)。當(dāng)前13頁，總共84頁。

2.特殊功能寄存器sfr

MCS-51單片機(jī)特殊功能寄存器在片內(nèi)RAM區(qū)的80H～FFH之間?！皊fr”數(shù)據(jù)類型占用一個(gè)內(nèi)存單元，利用它可訪問MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。

例如：“sfrP1=0x90；”這一語句定義了P1口在片內(nèi)的寄存器，在后面語句中可用“P1=0xff”（使P1的所有引腳輸出為高電平）之類的語句來操作特殊功能寄存器。

標(biāo)準(zhǔn)特殊功能寄存器在reg51.h、reg52.h等頭文件中已經(jīng)被定義，只要用文件包含做出申明即可使用。當(dāng)前14頁，總共84頁。3.特殊功能寄存器sfr16“sfr16”數(shù)據(jù)類型占用兩個(gè)內(nèi)存單元。sfr16和sfr一樣用于操作特殊功能寄存器。所不同的是它用于操作占兩個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器。例如：“sfr16DPTR=0x82；”語句定義了片內(nèi)16位數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR，其低8位字節(jié)地址為82H。在后面的語句中可以對DPTR進(jìn)行操作。當(dāng)前15頁，總共84頁。4.特殊功能位sbitsbit是指MCS--51單片機(jī)片內(nèi)特殊功能寄存器的可尋址位。例如：

sfrPSW=0xd0; //定義PSW寄存器地址為0xd0sbitOV＝PSW^2; //定義OV位為PSW.2

符號“^”前面是特殊功能寄存器的名字，“^”后面的數(shù)字定義了特殊功能寄存器可尋址位在寄存器中的位置，取值必須是0～7。

注意：不要把bit與sbit混淆。bit用來定義普通的位變量，值只能是二進(jìn)制的0或1。而sbit定義的是特殊功能位。當(dāng)前16頁，總共84頁。3.3C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型3.3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型

MCS-51系列單片機(jī)采用了哈佛結(jié)構(gòu)，即程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分離的。51系列單片提供了三種不同類型的存儲(chǔ)區(qū)域（memoryareas）：程序存儲(chǔ)區(qū)（programmemory）；內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（internaldatamemory）；外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（externaldatamemory）。

C51編譯器完全支持MCS-51單片機(jī)及其系列的結(jié)構(gòu)，可完全訪問MCS-51硬件系統(tǒng)所有部分。每個(gè)變量可準(zhǔn)確地賦予不同的存儲(chǔ)器類型（data，idata，pdata，xdata，code）。訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（idata）要比訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（xdata）更快一些，因此，可將經(jīng)常使用的變量置于內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，而將較大及很少使用的數(shù)據(jù)單元置于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。當(dāng)前17頁，總共84頁。當(dāng)前18頁，總共84頁。

例如：datacharcharvar;charcodemsg[]=“ENTERPARAMETER:”;unsignedlongxdataarray[100];floatidatax,y,z;unsignedcharxdatavector[10][4];sfrP0=0x80;sbitRI=0x98;charbdataflags;sbitflag0=flags^0;說明：聲明變量時(shí)存儲(chǔ)區(qū)修飾符和數(shù)據(jù)類型修飾符的位置可以互換，即“chardatax；”和“datacharx；”是完全等效的。不過從兼容性的角度考慮，建議使用前一種格式。當(dāng)前19頁，總共84頁。3.3.2存儲(chǔ)器模式

如果在變量定義時(shí)略去存儲(chǔ)類型標(biāo)識符，編譯器會(huì)自動(dòng)選擇默認(rèn)存儲(chǔ)類型。默認(rèn)存儲(chǔ)類型進(jìn)一步由SMALL、COMPACT和LARGE存儲(chǔ)模式指令限制。C51變量的存儲(chǔ)器模式如表3-3所示。當(dāng)前20頁，總共84頁。3.3.3C51語言的絕對地址訪問1.絕對宏

C51編譯器提供一組宏定義來對code、data、pdata和xdata空間進(jìn)行絕對尋址，包括CBYTE、CWORD、DBYTE、DWORD、XBYTE、XWORD、PBYTE、PWORD。這些宏包含在名為absacc.h的頭文件中。在使用前，需要將頭文件包含進(jìn)來，即#include<absacc.h>。其中：

CBYTE：以字節(jié)形式對code區(qū)尋址；

CWORD：以字形式對code區(qū)尋址；

DBYTE：以字節(jié)形式對data區(qū)尋址；

DWORD：以字形式對data區(qū)尋址；

XBYTE：以字節(jié)形式對xdata區(qū)尋址；

XWORD：以字形式對xdata區(qū)尋址；

PBYTE：以字節(jié)形式對pdata區(qū)尋址；

PWORD：以字形式對pdata區(qū)尋址。當(dāng)前21頁，總共84頁。（1）按字節(jié)訪問存儲(chǔ)器宏的形式 宏名[地址]

數(shù)組中的下標(biāo)就是存儲(chǔ)器的地址，因此使用起來非常方便。例如：

DBYTE[0x30]=0x48； //給片內(nèi)RAM送數(shù)據(jù)

XBYTE[0x0002]=0x36； //給片外RAM送數(shù)據(jù)

dis_buf[0]=CBYTE[TABLE+5]；//從CODE區(qū)讀取數(shù)據(jù)當(dāng)前22頁，總共84頁。

（2）按整型數(shù)訪問存儲(chǔ)器宏的形式

宏名[下標(biāo)]

由于整型數(shù)占兩個(gè)字節(jié)，所以下標(biāo)與地址的關(guān)系為：地址=下標(biāo)×2。由于數(shù)組中的下標(biāo)與存儲(chǔ)器的地址是倍數(shù)關(guān)系，使用時(shí)要注意。例如：

DWORD[0x20]=0x1234；//給片內(nèi)RAM的0x40、0x41單元送數(shù)

XWORD[0x0002]=0x5678；//給片外RAM的0x0004、0x0005單元送數(shù)

當(dāng)前23頁，總共84頁。2._at_關(guān)鍵字格式如下：

[存儲(chǔ)器類型]數(shù)據(jù)類型說明符變量名_at_地址常數(shù)存儲(chǔ)器類型和數(shù)據(jù)類型必須為C51能識別的。地址常數(shù)必須位于有效的存儲(chǔ)器空間之內(nèi)。使用_at_定義的變量必須為全局變量。例如：

dataunsignedcharx1_at_0x40；

//在data區(qū)定義字節(jié)變量x1，它的地址為40Hxdataunsignedintx2_at_0x2000；

//在xdata區(qū)定義字變量x2，它的地址為2000Hdataunsignedcharbuffer[8]_at_0x50；

//在data區(qū)定義數(shù)組buffer，它的起始地址為50H當(dāng)前24頁，總共84頁。3.4C51的數(shù)據(jù)運(yùn)算

主要有：算術(shù)運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、位運(yùn)算符及賦值運(yùn)算符等3.4.1算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算操作符主要包括：

+（加法運(yùn)算符），－（減法運(yùn)算符），*（乘法運(yùn)算符），

/（除法運(yùn)算符），%（模運(yùn)算或取余運(yùn)算符），++（自增運(yùn)算符），--（自減運(yùn)算符）。注意：“/”的功能是取除運(yùn)算結(jié)果的整數(shù)部分；“%”的功能是取除運(yùn)算結(jié)果的余數(shù)部分。例如：“5/3”的結(jié)果為1（商），而“5%3”的結(jié)果為2（余數(shù)）。當(dāng)前25頁，總共84頁。

自增和自減運(yùn)算符的功能是使變量自動(dòng)加1或減1。自增和自減運(yùn)算符放在變量之前和變量之后是不同的。

++i，--i：在使用i之前，先使i值加（減）1。

i++，i--：在使用i之后，再使i值加（減）1。例如：若i=4，則執(zhí)行x=++i時(shí)，先使i加1，再引用結(jié)果，即x=5，運(yùn)算結(jié)果為i=5，x=5。再如：若i=4，則執(zhí)行x=i++時(shí)，先引用i值，即x=4，再使i加1，運(yùn)算結(jié)果為i=5，x=4。當(dāng)前26頁，總共84頁。3.4.2邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算操作符主要包括：

&&（邏輯與），||（邏輯或），?。ㄟ壿嫹牵＿壿嬤\(yùn)算結(jié)果為真時(shí)取1，否則取0。

3.4.3關(guān)系運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算主要用于比較操作數(shù)的大小關(guān)系，包括：

<（小于），<=（小于等于），>（大于），>=（大于等于），

==（等于），！=（不等于）。若關(guān)系成立，結(jié)果為1；若關(guān)系不成立，結(jié)果為0。當(dāng)前27頁，總共84頁。

3.4.4位運(yùn)算

位運(yùn)算是將兩個(gè)操作數(shù)按二進(jìn)制數(shù)展開，然后對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運(yùn)算。位運(yùn)算操作符包括：&（按位與），|（按位或），＾（按位異或），～（按位取反），<<（位左移），>>（位右移）。位運(yùn)算的操作對象只能是整型和字符型數(shù)據(jù)。這些位運(yùn)算和匯編語言中的位操作指令十分類似。當(dāng)前28頁，總共84頁。1.左移運(yùn)算符（<<）該運(yùn)算符用來將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移若干位，左高位溢出，右低位補(bǔ)0。例如：

b=a<<2；a=a<<2；a<<=2；高位左移后溢出，舍棄掉。在該數(shù)左移時(shí)被溢出舍棄的高位不為1時(shí)，左移1位相當(dāng)于該數(shù)乘以2。例如：

15<<2=60；又如，143<<2=60，原因是最高位為1，左移后被溢出，不能等同于乘以2。當(dāng)前29頁，總共84頁。2.右移運(yùn)算符（>>）該運(yùn)算符用來將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位全部右移若干位，左高位補(bǔ)0，右低位溢出。例如：

b=a>>2；a=a>>2；a>>=2；低位右移后溢出，舍棄掉。在該數(shù)右移時(shí)被溢出舍棄的低位不為1時(shí)，右移1位相當(dāng)于該數(shù)除以2。例如：

16>>2=4又如，63>>2=15，原因是最后2位為1，右移后被溢出，不能等同于除以4。當(dāng)前30頁，總共84頁。3.按位異或運(yùn)算符（^）異或運(yùn)算的規(guī)則是：參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制位相同時(shí)結(jié)果為0（假），相異時(shí)結(jié)果為1（真）。即

0^0=0；0^1=1；1^0=1；1^1=0；例如：0x2D^0x0F=0x22，將十六進(jìn)制數(shù)0x2D與十六進(jìn)制數(shù)0x0F進(jìn)行按位異或運(yùn)算，則高四位保持不變，低四位全部翻轉(zhuǎn)。通過按位異或運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)對變量的某一位或某幾位的取反操作。當(dāng)前31頁，總共84頁。4.按位取反運(yùn)算符（～）按位取反運(yùn)算符是一個(gè)單目運(yùn)算符，用來對一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位取反，即將0變?yōu)?，1變?yōu)?。取反運(yùn)算符常與移位運(yùn)算符及按位與、按位或、按位異或運(yùn)算符結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)對某一位或某幾位清0、置1、取反的操作。

5.按位與運(yùn)算符（&）參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)，按二進(jìn)制位進(jìn)行與運(yùn)算。

6.按位或運(yùn)算符（|）參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)，按二進(jìn)制位進(jìn)行或運(yùn)算。當(dāng)前32頁，總共84頁。3.4.5賦值運(yùn)算1.格式:變量名=表達(dá)式；例如：

a=2；b=3；c=2*a+b；2.復(fù)合賦值運(yùn)算符賦值符號前加上其他運(yùn)算符可構(gòu)成復(fù)合運(yùn)算符。C51語言10種復(fù)合運(yùn)算符：

+=，-=，*=，/=，％=，﹠=，︱=，^=，<<=，>>=

例如：

a+=b； //等價(jià)于a=（a+b）

x*=a+b； //等價(jià)于x=（x*（a+b））

a&=b； //等價(jià)于a=（a&b）

a<<=4； //等價(jià)于a=（a<<4）當(dāng)前33頁，總共84頁。類型符號功能算術(shù)運(yùn)算符+,－,*,/%，++,--加、減、乘、除求余、自增1、自減1邏輯運(yùn)算符&&,||,!與、或、非關(guān)系運(yùn)算符>,<,>=<=,==,!=

大于、小于、大于等于、小于等于、等于、不等于位運(yùn)算符&,|,~,^<<,>>位與、位或、位反、異或左移、右移C51基本運(yùn)算符運(yùn)算符的優(yōu)先級從低到高依次為：賦值運(yùn)算符、&&和||、關(guān)系運(yùn)算符、算術(shù)運(yùn)算符、邏輯非（!）運(yùn)算符。當(dāng)前34頁，總共84頁。3.5C51程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)3.5.1C51語言中語句的分類控制語句：控制程序運(yùn)行的語句。空語句：只有一個(gè)分號的語句，稱為空語句。它不進(jìn)行任何操作。表達(dá)式語句：表達(dá)式后面加上分號就構(gòu)成一個(gè)表達(dá)式語句。函數(shù)調(diào)用語句也是表達(dá)式語句，由函數(shù)調(diào)用加分號構(gòu)成。復(fù)合語句：可以把多個(gè)語句用{}括起來，構(gòu)成復(fù)合語句，多用于選擇或循環(huán)結(jié)構(gòu)中。注釋語句：在C51中，由“/*”和“*/”符號對包含的內(nèi)容以及雙斜杠“//”后面的內(nèi)容均表示注釋語句。編程人員可使用注釋語句來解釋程序的功能，標(biāo)注修改時(shí)間等。當(dāng)前35頁，總共84頁。當(dāng)前36頁，總共84頁。3.5.2C51語言程序結(jié)構(gòu)C51程序按結(jié)構(gòu)可分為三類，即順序、選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

1.順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的程序是從前往后依次執(zhí)行語句。從整體上看，所有程序都是順序結(jié)構(gòu)，只不過中間某些部分是由選擇結(jié)構(gòu)或循環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，選擇結(jié)構(gòu)或循環(huán)結(jié)構(gòu)部分執(zhí)行完成后，程序重新按順序結(jié)構(gòu)向下執(zhí)行。當(dāng)前37頁，總共84頁。2.選擇結(jié)構(gòu)

選擇結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)是程序由多路分支構(gòu)成，在程序的一次執(zhí)行中根據(jù)指定的條件，選擇執(zhí)行其中的一條分支，而其他分支上的語句被直接跳過。通過選擇結(jié)構(gòu)，可以使計(jì)算機(jī)具有決策能力，從而使計(jì)算機(jī)能夠按照我們的意志在某個(gè)特定條件下完成相應(yīng)的操作，即能夠“隨機(jī)應(yīng)變”。選擇結(jié)構(gòu)包括：if語句、switch語句。當(dāng)前38頁，總共84頁。圖3-1if語句流程圖當(dāng)前39頁，總共84頁。

（1）if語句

if語句用來判定所給定的條件是否滿足，并根據(jù)判定結(jié)果決定執(zhí)行給出的兩種操作之一。C51語言提供3種形式的if語句：

形式一：

if（表達(dá)式）

{語句；}

括號中的表達(dá)式成立時(shí)，執(zhí)行大括號內(nèi)的語句，否則跳過大括號中的語句而直接執(zhí)行下面的語句。例如：

if（x>y）

{max=x；min=y；}當(dāng)前40頁，總共84頁。形式二：流程圖如圖3-2所示。

if（表達(dá)式）

{語句1；}

else{語句2；}例如：

if(x>y){max=x;}else{max=y;}圖3-2if-else語句流程圖當(dāng)前41頁，總共84頁。形式三：流程圖如圖3-3所示。if(表達(dá)式1){語句1;}elseif(表達(dá)式2){語句2;}……elseif(表達(dá)式m){語句m;}else{語句n;}圖3-3if-elseif-else語句流程圖當(dāng)前42頁，總共84頁。例如：

if(x>1000){key=1;}elseif(x>500){key=2;}elseif(x>300){key=3;}elseif(x>100){key=4;}else{key=5;}當(dāng)前43頁，總共84頁。（2）switch語句switch語句是多分支選擇語句，一般形式如下：switch（表達(dá)式）{ case常量表達(dá)式1：

{語句1；}break；

case常量表達(dá)式2：

{語句2；}break；

case常量表達(dá)式3：

{語句3；}break；

……case常量表達(dá)式n：

{語句n；}break；

default：

{語句n+1；}}當(dāng)前44頁，總共84頁。3.循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是根據(jù)某個(gè)或某些條件是否成立，來決定是否重復(fù)運(yùn)行一段相同的程序。（1）采用if和goto構(gòu)成的循環(huán)采用if和goto語句可以構(gòu)成“當(dāng)型”循環(huán)，格式如下：

Loop：if（表達(dá)式）

{語句；

gotoloop；

}

采用if和goto語句也可以構(gòu)成“直到型”循環(huán)程序，格式如下：

Loop：{語句；

if（表達(dá)式）gotoloop；

}

采用goto語句可構(gòu)成無條件轉(zhuǎn)向語句，格式如下：

goto語句標(biāo)號；當(dāng)前45頁，總共84頁。（2）for循環(huán)語句其一般格式為：

for（表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3）｛循環(huán)體語句（內(nèi)部可為空）｝for循環(huán)語句的執(zhí)行過程為：第一步：求解表達(dá)式1。第二步：求解表達(dá)式2。若其值為真，則執(zhí)行循環(huán)體；若其值為假，則循環(huán)語句結(jié)束，執(zhí)行后續(xù)語句。第三步：求解表達(dá)式3。并轉(zhuǎn)到第二步繼續(xù)執(zhí)行，直至條件為假時(shí)結(jié)束循環(huán)。當(dāng)前46頁，總共84頁。【例3-1】用for語句求1+2+…+100的值。

程序如下：

#include<stdio.h>

voidmain（）

{inti，s；

s=0；

for（i=0；i<=100；i++）

{s=s+i；}printf（“1+2+…+100=%d\n”，s）；

}注意：3個(gè)表達(dá)式都是可選項(xiàng)，可以任意省略，但“；”不能省。省略表達(dá)式1是不對循環(huán)變量賦初值；省略表達(dá)式2是不判斷循環(huán)條件的真假；省略表達(dá)式3是不對循環(huán)變量進(jìn)行操作。例如：for（；；）//表示無限循環(huán)。當(dāng)前47頁，總共84頁。（3）while循環(huán)語句其一般格式為；

while（表達(dá)式）｛循環(huán)體語句（內(nèi)部可為空）｝

流程圖while語句先求解循環(huán)條件表達(dá)式的值。如果為真，則執(zhí)行循環(huán)體；否則跳出循環(huán)，執(zhí)行后續(xù)操作。注意：一般來說在循環(huán)體中應(yīng)該有使循環(huán)最終能結(jié)束的語句。如果表達(dá)式初始值為假，則循環(huán)體將一次都不執(zhí)行。當(dāng)前48頁，總共84頁?！纠?-2】用while語句求1+2+…+100的值。

程序如下：

#include<stdio.h>voidmain（）

{inti，s；

i=100；s=0；

while（i>0）

{s=s+i；i=i-1；}printf（“1+2+…+100=%d\n”，s）；

}當(dāng)前49頁，總共84頁。（4）do-while循環(huán)語句其語句格式為：

do{循環(huán)體語句；}while（表達(dá)式）；do-while循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體一次，再判斷表達(dá)式的值，若為真，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，否則退出循環(huán)。

do-while語句至少執(zhí)行循環(huán)體一次。當(dāng)前50頁，總共84頁?！纠?-3】用do-while語句求1+2+…+100的值。程序如下：#include<stdio.h>voidmain（）

{inti，s；

i=100；s=0；

do{s=s+i；i=i-1；}while（i>0）；

printf（“1+2+…+100=%d\n”，s）；

}注意：do-while語句先執(zhí)行，后判斷。如果循環(huán)體內(nèi)只有一條語句，可以不用{}，循環(huán)體{}后無分號。while（表達(dá)式）后的分號不能省。當(dāng)前51頁，總共84頁。綜上所述，無限循環(huán)可以由下面三種方法實(shí)現(xiàn)：①for（；；）

{……//代碼段；

}②while（1）

{……//代碼段；

}③do{……//代碼段；

}while（1）；當(dāng)前52頁，總共84頁。（5）break語句、continue語句、goto語句在循環(huán)語句執(zhí)行過程中，如果需要在滿足循環(huán)判定條件的情況下跳出代碼段，可以使用break或continue語句；如果要從任意地方跳轉(zhuǎn)到代碼的某個(gè)地方，可以使用goto語句。break語句：用于從循環(huán)代碼中退出，然后執(zhí)行循環(huán)語句之后的語句，不再進(jìn)入循環(huán)。

格式：break；continue語句：用于退出當(dāng)前循環(huán)，不再執(zhí)行本輪循環(huán)，程序代碼從下一輪循環(huán)開始執(zhí)行，直到判斷條件不滿足為止。其與break語句的區(qū)別是該語句不是退出整個(gè)循環(huán)。

格式：continue；goto語句：是一個(gè)無條件轉(zhuǎn)移語句。當(dāng)執(zhí)行g(shù)oto語句時(shí)，程序指針跳轉(zhuǎn)到goto給出的下一條代碼。

格式：goto標(biāo)號；當(dāng)前53頁，總共84頁。3.6C51的數(shù)組與指針C51語言的構(gòu)造數(shù)據(jù)類型主要有數(shù)組、指針和結(jié)構(gòu)等。在單片機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)組的應(yīng)用比較廣泛，指針則次之，結(jié)構(gòu)用得相對較少。這里我們只討論數(shù)組和指針。

3.6.1數(shù)組簡介數(shù)組是同類數(shù)據(jù)的一個(gè)有序結(jié)合，用數(shù)組名來標(biāo)識。整型變量的有序結(jié)合稱為整型數(shù)組，字符型變量的有序結(jié)合稱為字符型數(shù)組。數(shù)組中的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)組元素。數(shù)組中各元素的順序用下標(biāo)表示，下標(biāo)為n的元素可以表示為：數(shù)組名[n]。改變[]中的下標(biāo)就可以訪問數(shù)組中的所有的元素。當(dāng)前54頁，總共84頁。

C51語言中常用的有一維、二維數(shù)組和字符數(shù)組。

（1）一維數(shù)組具有一個(gè)下標(biāo)的數(shù)組元素組成的數(shù)組稱為一維數(shù)組。一維數(shù)組的形式如下：

類型說明符數(shù)組名[元素個(gè)數(shù)]

其中，數(shù)組名是一個(gè)標(biāo)識符，元素個(gè)數(shù)是一個(gè)常量表達(dá)式，不能是含有變量的表達(dá)式。例如：

charch[10]；該例定義了一個(gè)一維字符型數(shù)組ch[]，有10個(gè)元素，每個(gè)元素由不同的下標(biāo)表示，分別為ch[0]，ch[1]，ch[2]，…，ch[9]。當(dāng)前55頁，總共84頁。在定義數(shù)組的時(shí)候可對全部元素賦初值，例如：

intidataa[6]={0，1，2，3，4，5}；也可只對數(shù)組的部分元素初始化，例如：

intidataa[10]={0，1，2，3，4，5}在定義數(shù)組時(shí)，若不對數(shù)組全部元素賦初值，則元素被缺省地賦值為0。當(dāng)前56頁，總共84頁。

（2）二維或多維數(shù)組具有兩個(gè)或兩個(gè)以上下標(biāo)的數(shù)組稱為二維數(shù)組或多維數(shù)組。定義二維數(shù)組的一般形式為：數(shù)據(jù)類型說明符數(shù)組名[行數(shù)][列數(shù)]

其中，數(shù)組名是一個(gè)標(biāo)識符，行數(shù)和列數(shù)都是常量表達(dá)式。二維數(shù)組可以在定義時(shí)進(jìn)行整體初始化，也可以在定義以后單個(gè)進(jìn)行賦值。例如：

floatdemo2[3][4]；//demo2數(shù)組有3行4列共12個(gè)實(shí)型元素

inta[3][4]={{1，2，3，4}，{5，6，7，8}，{9，10，11，12}}；

//全部初始化當(dāng)前57頁，總共84頁。

（3）字符數(shù)組

若一個(gè)數(shù)組的元素是字符型的，則該數(shù)組就是一個(gè)字符數(shù)組。例如：

chara[10]={‘B’,‘E’，‘I’，‘’，‘J’，‘I’，‘N’，‘G’，‘/0’}；

上面定義了一個(gè)字符型數(shù)組a[]，有10個(gè)數(shù)組元素，并且將9個(gè)字符（其中包括一個(gè)字符串結(jié)束標(biāo)志‘\0’）分別賦給了a[0]～a[8]，剩余的a[9]被系統(tǒng)自動(dòng)賦予空格字符。

當(dāng)前58頁，總共84頁。

C51還允許用字符串直接給字符數(shù)組置初值，例如：

chara[10]={“BEIJING”}；

用雙引號括起來的一串字符，稱為字符串常量，C51編譯器會(huì)自動(dòng)地在字符串末尾加上結(jié)束符‘\0’。用單引號括起來的字符為字符的ASCII碼值，而不是字符串。例如‘a(chǎn)’表示a的ASCII碼值為61H，而“a”表示一個(gè)字符串，由兩個(gè)字符a和\0組成。一個(gè)字符串可以用一維數(shù)組來裝入，但數(shù)組的元素?cái)?shù)目一定要比字符數(shù)多一個(gè)，以便C51編譯器自動(dòng)在其后面加入結(jié)束符‘\0’。當(dāng)前59頁，總共84頁。3.6.2數(shù)組的應(yīng)用

在C51編程中，數(shù)組的一個(gè)非常有用的功能是查表。例如數(shù)學(xué)運(yùn)算，編程者更愿意采用查表計(jì)算而不是公式計(jì)算。又如，對于傳感器的非線性轉(zhuǎn)換需要進(jìn)行補(bǔ)償，使用查表法就要有效得多。再如，LED顯示程序中，根據(jù)要顯示的數(shù)值，通過查表找到對應(yīng)的顯示段碼送到LED顯示器顯示。當(dāng)前60頁，總共84頁。

【例3-4】使用查表法，計(jì)算數(shù)0～9的平方。

#defineucharunsignedchar

ucharcodesquare[10]={0，1，4，9，16，25，36，49，64，81}；

//0～9的平方表，在程序存儲(chǔ)器中

ucharfuction（ucharnumber）

{returnsquare[number]；//返回要求得其平方的數(shù)

}；

main（） //主函數(shù)

{ucharresult；

result=fuction（7）；

//函數(shù)fuction（）的返回值為7的平方49，存入result變量中

}當(dāng)前61頁，總共84頁。3.6.3數(shù)組與存儲(chǔ)空間

當(dāng)程序中設(shè)定了一個(gè)數(shù)組時(shí)，C51編譯器就會(huì)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間中開辟一個(gè)區(qū)域，用于存放數(shù)組的內(nèi)容。數(shù)組就包含在這個(gè)由連續(xù)存儲(chǔ)單元組成的模塊的存儲(chǔ)體內(nèi)。對于字符（char）數(shù)組而言，它占據(jù)了內(nèi)存中一連串的字節(jié)位置。對于整型（int）數(shù)組而言，它將在存儲(chǔ)區(qū)中占據(jù)一連串連續(xù)的字節(jié)對的位置。對于長整型（long）數(shù)組或浮點(diǎn)型（float）數(shù)組而言，一個(gè)成員將占有4字節(jié)的存儲(chǔ)空間。當(dāng)前62頁，總共84頁。當(dāng)一維數(shù)組被創(chuàng)建時(shí)，C51編譯器就會(huì)根據(jù)數(shù)組的類型在內(nèi)存中開辟一塊大小等于數(shù)組長度乘以數(shù)據(jù)類型長度（即類型占有的字節(jié)數(shù)）的區(qū)域。對于二維數(shù)組a[m][n]而言，其存儲(chǔ)順序是按行存儲(chǔ)，先存第0行元素的第0列、第1列、第2列，直至第n－1列；然后存第1行元素的第0列、第1列、第2列，直至第n－1列；……；按此順序存儲(chǔ)，直到第m－1行的第n－1列。當(dāng)數(shù)組特別是多維數(shù)組中大多數(shù)元素沒有被有效利用時(shí)，就會(huì)浪費(fèi)大量的存儲(chǔ)空間。對于51單片機(jī)，其存儲(chǔ)資源極為有限，因此在進(jìn)行C51語言編程時(shí)，要仔細(xì)地根據(jù)需要來選擇數(shù)組的大小。當(dāng)前63頁，總共84頁。3.7C51函數(shù)

函數(shù)是指能夠執(zhí)行特定功能和任務(wù)的程序代碼段。一個(gè)完整的C51程序是由一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)其他函數(shù)組成。主函數(shù)是main（）函數(shù)，主函數(shù)是唯一的，整個(gè)程序從這個(gè)主函數(shù)開始執(zhí)行。使用函數(shù)時(shí)應(yīng)注意：①函數(shù)數(shù)目不受限制；②main（）函數(shù)是主函數(shù)，可以調(diào)用其他函數(shù)，而不允許被其他函數(shù)調(diào)用；③除主函數(shù)外，其他函數(shù)之間允許互相調(diào)用。當(dāng)前64頁，總共84頁。

3.7.1函數(shù)的分類1.按有無返回值分無返回值函數(shù)：執(zhí)行完成后不向主調(diào)函數(shù)返回函數(shù)值。類型說明符為void。有返回值函數(shù)：執(zhí)行完成后向主調(diào)函數(shù)返回一個(gè)執(zhí)行的結(jié)果（返回值）。2.按有無參數(shù)傳遞分無參函數(shù)：主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間不進(jìn)行參數(shù)的傳遞。有參函數(shù)：主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間存在參數(shù)的傳遞。被調(diào)函數(shù)所帶的參數(shù)稱為形式參數(shù)，主調(diào)函數(shù)所帶的參數(shù)稱為實(shí)際參數(shù)。3.按函數(shù)定義分函數(shù)按照定義可分為主函數(shù)、自定義函數(shù)、庫函數(shù)。當(dāng)前65頁，總共84頁。3.7.2函數(shù)的定義

1.無參函數(shù)的定義此種函數(shù)在被調(diào)用時(shí)，既無參數(shù)輸入，也不返回結(jié)果給調(diào)用函數(shù)，只是為完成某種操作而編寫的函數(shù)。無參函數(shù)的定義形式為：

函數(shù)類型函數(shù)名（）

{

函數(shù)體；

}當(dāng)前66頁，總共84頁。2.有參函數(shù)的定義調(diào)用此種函數(shù)時(shí)，必須提供實(shí)際的輸入函數(shù)。有參函數(shù)的定義形式為：

函數(shù)類型函數(shù)名（形式參數(shù)列表）形式參數(shù)說明；

{

函數(shù)體；

}

其中，“函數(shù)類型”說明了自定義函數(shù)返回值的類型。當(dāng)前67頁，總共84頁。

【例3-7】設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)時(shí)間的延時(shí)程序。

voiddelay（unsignedintn）

{unsignedchari，j；

while（n--）

{ for（i=128；i>0；i--）

for（j=10；j>0；j--）；

} } 當(dāng)前68頁，總共84頁。

3.空函數(shù)此種函數(shù)體內(nèi)是空白的。調(diào)用空函數(shù)時(shí)，什么工作也不做，不起任何作用。定義空函數(shù)的目的，并不是為了執(zhí)行某種操作，而是為了以后程序功能的擴(kuò)充?？蘸瘮?shù)的定義形式為：返回值類型標(biāo)識符函數(shù)名（）

{}

例如：

floatmin（）

{} //空函數(shù)，占好位置當(dāng)前69頁，總共84頁。1.函數(shù)的參數(shù)函數(shù)的參數(shù)包括形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù)。①形式參數(shù)：函數(shù)的函數(shù)名后面括號中的變量名稱為形式參數(shù)，簡稱形參。②實(shí)際參數(shù)：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)名后面括號中的表達(dá)式稱為實(shí)際參數(shù)，簡稱實(shí)參。在C語言的函數(shù)調(diào)用中，實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞是單向進(jìn)行的，只能由實(shí)際參數(shù)傳遞給形式參數(shù)，而不能由形式參數(shù)傳遞給實(shí)際參數(shù)。實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)的類型必須一致，否則會(huì)發(fā)生類型不匹配的錯(cuò)誤。當(dāng)前70頁，總共84頁。2.函數(shù)的返回值函數(shù)返回值是通過return語句獲得的。一個(gè)函數(shù)可有一個(gè)以上的return語句，但是多于一個(gè)的return語句必須在選擇結(jié)構(gòu)（if或do/case）中使用，因?yàn)楸徽{(diào)用函數(shù)一定只能返回一個(gè)變量。函數(shù)返回值的類型一般在定義函數(shù)時(shí)，由返回值的標(biāo)識符來指定。例如在函數(shù)名之前的int，指定函數(shù)的返回值的類型為整型數(shù)（int）。若沒有指定函數(shù)的返回值類型，默認(rèn)返回值為整型類型。當(dāng)函數(shù)沒有返回值時(shí)，則使用標(biāo)識符void進(jìn)行說明。當(dāng)前71頁，總共84頁。

3.7.4函數(shù)的調(diào)用

在一個(gè)函數(shù)中需要用到某個(gè)函數(shù)的功能時(shí)，就調(diào)用該函數(shù)。調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)，被調(diào)用者稱為被調(diào)函數(shù)。1.函數(shù)調(diào)用的一般形式 函數(shù)名 {實(shí)際參數(shù)列表}；

若被調(diào)函數(shù)是有參函數(shù)，則主調(diào)函數(shù)必須把被調(diào)函數(shù)所需的參數(shù)傳遞給被調(diào)函數(shù)，要求實(shí)參與形參數(shù)據(jù)在數(shù)量、類型和順序上都一致。實(shí)參可以是常量、變量和表達(dá)式。實(shí)參對形參的數(shù)據(jù)傳遞是單向的，即只能將實(shí)參傳遞給形參。當(dāng)前72頁，總共84頁。2.函數(shù)調(diào)用的方式（1）函數(shù)調(diào)用語句函數(shù)調(diào)用語句把被調(diào)用函數(shù)的函數(shù)名作為主調(diào)函數(shù)的一個(gè)語句。例如：

print_message();（2）函數(shù)結(jié)果作為表達(dá)式的一個(gè)運(yùn)算對象函數(shù)結(jié)果作為表達(dá)式的一個(gè)運(yùn)算對象，例如：

result=2*gcd(a,b);

被調(diào)用函數(shù)作為一個(gè)運(yùn)算對象出現(xiàn)在表達(dá)式中。這要求被調(diào)用函數(shù)帶有return語句，以便返回一個(gè)明確的數(shù)值參加表達(dá)式的運(yùn)算。（3）函數(shù)參數(shù)函數(shù)參數(shù)即被調(diào)函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的實(shí)際參數(shù)。例如：

m=max(a,gcd(u,v));

其中，gcd（u，v）是一次函數(shù)調(diào)用，它的值作為另一個(gè)函數(shù)的max（）的實(shí)際參數(shù)之一。當(dāng)前73頁，總共84頁。

在一個(gè)函數(shù)調(diào)用另一個(gè)函數(shù)時(shí)，須具備以下條件：①被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)（庫函數(shù)或用戶自定義的函數(shù)）。②如果程序中使用了庫函數(shù)，或使用了不在同一文件中的其他自定義函數(shù)，則應(yīng)該在程序的開頭處使用#include包含語句，將所有的函數(shù)信息包含到程序中來。③如果程序中使用了自定義函數(shù)，且該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)同在一個(gè)文件中，則應(yīng)根據(jù)主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)在文件中的位置，決定是否對被調(diào)函數(shù)做出說明。如果被調(diào)函數(shù)在主調(diào)函數(shù)之后，一般應(yīng)在主調(diào)函數(shù)中，在被調(diào)用函數(shù)調(diào)之前，對被調(diào)函數(shù)的返回值類型做出說明。如果被調(diào)函數(shù)出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，不用對被調(diào)函數(shù)進(jìn)行說明。如果在所有函數(shù)定義之前，在文件的開頭處，在函數(shù)的外部已經(jīng)說明了函數(shù)的類型，則在主調(diào)函數(shù)中不必對所調(diào)用的函數(shù)再做返回值類型說明。當(dāng)前74頁，總共84頁。3.7.5中斷服務(wù)函數(shù)

使用interrupt可以將一個(gè)函數(shù)定義成中斷服務(wù)函數(shù)。中斷服務(wù)函數(shù)的一般形式為：函數(shù)類型函數(shù)名（形式參數(shù)表）interruptnusingn關(guān)鍵字interrupt后的n是中斷號。對于51單片機(jī)，n取值為0～4。關(guān)鍵字using后的n是所選擇的寄存器組。using是一個(gè)選項(xiàng)，可省略。如果沒有使用using關(guān)鍵字指明寄存器組，中斷函數(shù)中的所有工作寄存器的內(nèi)容將被保存到堆棧中。當(dāng)前75頁，總共84頁。

3.7.6變量及存儲(chǔ)方式

1.變量①局部變量：是某一個(gè)函數(shù)中存在的變量，它只在該函數(shù)內(nèi)部有效。②全局變量：在整個(gè)源文件中都存在的變量。其有效區(qū)間是從定義點(diǎn)開始到源文件結(jié)束，其中的所有函數(shù)都可直接訪問該變