單片機(jī)C51語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì)

單片機(jī)C51語(yǔ)言基礎(chǔ)

及C51程序設(shè)計(jì)

2021/5/91主要內(nèi)容：C51語(yǔ)言概述C51的標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字C51的變量及數(shù)據(jù)類(lèi)型C51的運(yùn)算符及表達(dá)式C51的程序結(jié)構(gòu)C51開(kāi)發(fā)環(huán)境C51編程實(shí)例2021/5/92一、C51語(yǔ)言概述單片機(jī)C51語(yǔ)言是ANSIC的擴(kuò)展。C51語(yǔ)言除了具有C語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)具有匯編語(yǔ)言的硬件操作能力。運(yùn)行于單片機(jī)平臺(tái)，支持的微處理器種類(lèi)繁多，可移植性好。對(duì)于兼容的8051系列單片機(jī)，只要將一個(gè)硬件型號(hào)下的程序稍加修改，甚至不加改變，就可移植到另一個(gè)不同型號(hào)的單片機(jī)中運(yùn)行。具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，盡量減少底層硬件寄存器的操作。單片機(jī)C51語(yǔ)言提供了完備的數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符及函數(shù)供使用。C51語(yǔ)言代碼執(zhí)行的效率方面十分接近匯編語(yǔ)言，且比匯編語(yǔ)言的程序易于理解，便于代碼共享。2021/5/93二、C51的標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)符即特定的字符或字符串，用來(lái)給變量、函數(shù)、符號(hào)常量、自定義類(lèi)型等命名。用標(biāo)識(shí)符給C語(yǔ)言程序中各種對(duì)象命名時(shí)，要用字母、下劃線和數(shù)字組成的字符序列，并要求首字符是字母或下劃線，不能是數(shù)字。字母的大小寫(xiě)是有區(qū)別的。通常下劃線開(kāi)頭的標(biāo)識(shí)符是編譯系統(tǒng)專(zhuān)用的，因此在編寫(xiě)C語(yǔ)言源程序時(shí)一般不使用以下劃線開(kāi)頭的標(biāo)識(shí)符，而將下劃線用作分段符。C51編譯器規(guī)定標(biāo)識(shí)符最長(zhǎng)可達(dá)255個(gè)字符，但只有前32個(gè)字符在編譯時(shí)有效，因此標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度一般不要超過(guò)32個(gè)字符。關(guān)鍵字是一種已被系統(tǒng)使用過(guò)的具有特定含義的標(biāo)識(shí)符。用戶不得再用關(guān)鍵字給變量等命名。C語(yǔ)言關(guān)鍵字較少，ANSIC標(biāo)準(zhǔn)一共規(guī)定了32個(gè)關(guān)鍵字，見(jiàn)表2021/5/94關(guān)鍵字用途說(shuō)明auto存儲(chǔ)種類(lèi)說(shuō)明用以說(shuō)明局部變量，缺省值為此break程序語(yǔ)句退出最內(nèi)層循環(huán)case程序語(yǔ)句Switch語(yǔ)句中的選擇項(xiàng)char數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明單字節(jié)整型數(shù)或字符型數(shù)據(jù)const存儲(chǔ)種類(lèi)說(shuō)明在程序執(zhí)行過(guò)程中不可更改的常量值continue程序語(yǔ)句轉(zhuǎn)向下一次循環(huán)default程序語(yǔ)句Switch語(yǔ)句中的失敗選擇項(xiàng)do程序語(yǔ)句構(gòu)成do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)double數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明雙精度浮點(diǎn)數(shù)else程序語(yǔ)句構(gòu)成if…else選擇結(jié)構(gòu)enum數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明枚舉類(lèi)型extern存儲(chǔ)種類(lèi)說(shuō)明在其他程序模塊中說(shuō)明了的全局變量float數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明單精度浮點(diǎn)數(shù)for程序語(yǔ)句構(gòu)成for循環(huán)結(jié)構(gòu)goto程序語(yǔ)句構(gòu)成goto轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)ANSIC語(yǔ)言的關(guān)鍵字2021/5/95if程序語(yǔ)句構(gòu)成if…else選擇結(jié)構(gòu)int數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明基本整型數(shù)long數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明長(zhǎng)整型數(shù)register存儲(chǔ)種類(lèi)說(shuō)明使用CPU內(nèi)部寄存器的變量return程序語(yǔ)句函數(shù)返回short數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明短整型數(shù)signed數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明有符號(hào)數(shù)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最高位為符號(hào)位sizeof運(yùn)算符計(jì)算表達(dá)式或數(shù)據(jù)類(lèi)型的字節(jié)數(shù)static存儲(chǔ)種類(lèi)說(shuō)明靜態(tài)變量struct數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明結(jié)構(gòu)類(lèi)型數(shù)據(jù)switch程序語(yǔ)句構(gòu)成Switch選擇結(jié)構(gòu)typedef數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明重新進(jìn)行數(shù)據(jù)類(lèi)型定義union數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明聯(lián)合類(lèi)型數(shù)據(jù)unsigned數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明無(wú)符號(hào)數(shù)數(shù)據(jù)void數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明無(wú)類(lèi)型數(shù)據(jù)volatile數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明該變量在程序執(zhí)行中可被隱含地改變while程序語(yǔ)句構(gòu)成while和do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)2021/5/96KeilC51編譯器除了有ANSIC標(biāo)準(zhǔn)的32個(gè)關(guān)鍵字外，還根據(jù)51單片機(jī)的特點(diǎn)擴(kuò)展了相應(yīng)的關(guān)鍵字。在KeilC51開(kāi)發(fā)環(huán)境的文本編輯器中編寫(xiě)C程序，系統(tǒng)可以把保留字以不同的顏色顯示，缺省顏色為藍(lán)色。下表為KeilC51編譯器擴(kuò)展的關(guān)鍵字。關(guān)鍵字用途說(shuō)明bit位標(biāo)量聲明聲明一個(gè)位標(biāo)量或位類(lèi)型的函數(shù)sbit位變量聲明聲明一個(gè)可位尋址變量sfr特殊功能寄存器聲明聲明一個(gè)特殊功能寄存器（8位）sfr16特殊功能寄存器聲明聲明一個(gè)16位的特殊功能寄存器data存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明直接尋址的8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器bdata存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明可位尋址的8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器idata存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明間接尋址的8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器pdata存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明“分頁(yè)”尋址的8051外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器xdata存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明8051外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器code存儲(chǔ)器類(lèi)型說(shuō)明8051程序存儲(chǔ)器interrupt中斷函數(shù)聲明定義一個(gè)中斷函數(shù)reentrant再入函數(shù)聲明定義一個(gè)再入函數(shù)using寄存器組定義定義8051的工作寄存器組2021/5/971.C51的變量

在程序執(zhí)行過(guò)程中，數(shù)值可以發(fā)生改變的量稱(chēng)為變量。變量名與存儲(chǔ)單元地址相對(duì)應(yīng)，變量值與存儲(chǔ)單元的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。例如三、C51的變量及數(shù)據(jù)類(lèi)型2021/5/98【存儲(chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名（標(biāo)準(zhǔn)C）（標(biāo)準(zhǔn)C）*括號(hào)項(xiàng)——可以缺?。ǖ栌腥笔≈担〤51變量定義的四要素:（C51特有）（標(biāo)準(zhǔn)C+C51）2021/5/99【存儲(chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名共有四個(gè)說(shuō)明符：1、auto（自動(dòng)型）——變量的作用范圍在定義它的函數(shù)體或語(yǔ)句塊內(nèi)。執(zhí)行結(jié)束后，變量所占內(nèi)存即被釋放。2、extern（外部型）——在一個(gè)源文件中被定義為外部型的變量，在其它源文件中需要通過(guò)extern說(shuō)明方可使用。3、static（靜態(tài)型）——利用static可使變量定義所在的函數(shù)或語(yǔ)句塊執(zhí)行結(jié)束后，其分配的內(nèi)存單元繼續(xù)保留。4、register（寄存器型）——將變量對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存單元指定為通用寄存器，以提高程序運(yùn)行速度。缺省存儲(chǔ)種類(lèi)為auto(自動(dòng))型變量2021/5/910數(shù)據(jù)的不同格式叫做數(shù)據(jù)類(lèi)型*有符號(hào)數(shù)類(lèi)型可以忽略signed標(biāo)識(shí)符標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名2021/5/911C51擴(kuò)充數(shù)據(jù)類(lèi)型：bit、sfr或sfr16、sbitbit型關(guān)鍵詞bit用于定義一個(gè)位變量，語(yǔ)法規(guī)則：bitbit_name

[=0或1];例如：bitdoor=0;//定義一個(gè)叫door的位變量且初值為0標(biāo)準(zhǔn)C的變量定義舉例：

inta=5; //定義一個(gè)初值為5的整形變量a

語(yǔ)法規(guī)則：intint_name[=常數(shù)];

注意：上述變量的物理地址是由編譯器分配的2021/5/912sfr或sfr16型關(guān)鍵詞sfr或sfr16用于定義SFR字節(jié)地址變量，語(yǔ)法規(guī)則：

sfr

或

sfr16sfr_name=

字節(jié)地址常數(shù);51MCU中有21個(gè)SFR，如何定義與這些單元相關(guān)的變量？2021/5/913例如，sfrP0=0x80;//定義P0口地址80H

sfrPCON=0x87;//定義PCON地址87H

sfr16DPTR=0x82;//定義DPTR的低端地址82H注意：SFR字節(jié)地址變量的物理地址是由MCU資源決定的2021/5/914sbit型部分SFR具有位地址，如何定義與這些位地址相關(guān)的變量？CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PD0^7

D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0HD0HPSWD0^6

D0^5

D0^4

D0^3

D0^2

D0^1

D0^0

絕對(duì)位地址相對(duì)位地址字節(jié)地址兩種位地址表達(dá)形式：絕對(duì)位地址、相對(duì)位地址2021/5/9151）將SFR的絕對(duì)位地址定義為位變量名

sbit

bit_name=

位地址常數(shù);例如，sbitCY=0xD7;3）將SFR的相對(duì)位位置定義位變量名

sbitbit_name=

sfr_name

^

位位置;例如，sbitCY=PSW^7;2）將SFR的相對(duì)位地址定義為位變量名

sbit

bit_name=

sfr字節(jié)地址

^

位位置;例如，sbitCY=0xD0^7;關(guān)鍵詞sbit用于定義SFR位地址變量，三種定義形式：2021/5/916C51編譯器在頭文件“REG51.H”中定義了全部sfr/sfr16和sbit變量。用一條預(yù)處理命令#include<REG51.H>把這個(gè)頭文件包含到C51程序中，無(wú)需重新定義即可直接使用它們的名稱(chēng)。2021/5/917應(yīng)用舉例：2021/5/918【存儲(chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名51單片機(jī)的三個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器。2021/5/919建立C51存儲(chǔ)類(lèi)型與存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系data區(qū)code區(qū)xdata區(qū)bdata區(qū)pdata區(qū)idata區(qū)2021/5/920C51的存儲(chǔ)類(lèi)型與存儲(chǔ)空間對(duì)應(yīng)關(guān)系表

SMALL系統(tǒng)COMPACT系統(tǒng)LARGE系統(tǒng)編譯模式2021/5/921三種編譯模式分別對(duì)應(yīng)于三種缺省存儲(chǔ)類(lèi)型：【存儲(chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名C51編譯器可根據(jù)當(dāng)前采取的編譯模式自動(dòng)認(rèn)定默認(rèn)的存儲(chǔ)類(lèi)型約定：若無(wú)特殊聲明，一般均為“SMALL編譯模式”2021/5/922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(gè)字符必須為字母或下劃線，變量名長(zhǎng)度隨編譯系統(tǒng)而定。變量名具有字母大小寫(xiě)的敏感性，如SUM和sum代表不同的變量?！敬鎯?chǔ)類(lèi)別】

數(shù)據(jù)類(lèi)型

【存儲(chǔ)器類(lèi)型】

變量名變量名不得使用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言和C51語(yǔ)言的關(guān)鍵字。2021/5/923unsignedchardatasystem_status=0;

//定義system_status為無(wú)符號(hào)字符型自動(dòng)變量，該變量位于data區(qū)中且初值為0。變量定義舉例變量名為system_status位于片內(nèi)RAM區(qū)無(wú)符號(hào)字符型自動(dòng)型初值為零2021/5/924unsignedcharbdatastatus_byte;

unsignedintcodeunit_id[2]={0x1234,0x89ab};

staticcharm,n;

//定義status_byte為無(wú)符號(hào)字符型自動(dòng)變量，該變量位于bdata區(qū)//定義unit_id[2]為無(wú)符號(hào)整型自動(dòng)變量，該變量位于code區(qū)中，是長(zhǎng)度為2的數(shù)組，且初值為0x1234和0x89ab。//定義m和n為2個(gè)位于data區(qū)中的有符號(hào)字符型靜態(tài)變量。2021/5/9252.C51的指針

定義了一個(gè)指向由“數(shù)據(jù)類(lèi)型”說(shuō)明的變量的指針變量;被指向變量和指針變量位于C編譯器默認(rèn)的內(nèi)存區(qū)域中。標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言指針的一般定義形式為：數(shù)據(jù)類(lèi)型*指針變量名；例如：inta=’A’;int*p1=&a;表示：p1是一個(gè)指向int型變量的指針變量p1的值是int型變量a的地址a和p1兩個(gè)變量都位于C編譯器默認(rèn)的內(nèi)存區(qū)域中2021/5/926在C51里定義指針，需要額外說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題：

1）指針變量自身位于哪個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域?2）被指向變量位于哪個(gè)存儲(chǔ)區(qū)中？C51指針的一般定義形式：

數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)型1】*【存儲(chǔ)類(lèi)型2】

指針變量名；數(shù)據(jù)類(lèi)型——被指向變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型，不能缺省存儲(chǔ)類(lèi)型1——被指向變量所在的存儲(chǔ)區(qū)類(lèi)型，缺省時(shí)根據(jù)該變量的定義語(yǔ)句確定存儲(chǔ)類(lèi)型2——指針變量所在的存儲(chǔ)區(qū)類(lèi)型，缺省時(shí)根據(jù)C51編譯模式的默認(rèn)值確定指針變量名——按C51變量名的規(guī)則選取2021/5/927例1charxdataa=‘A’;char*ptr=&a;舉例說(shuō)明C51指針定義的用法（SMALL編譯模式下）【解】ptr是一個(gè)指向char型變量的指針變量;它本身位于SMALL編譯模式默認(rèn)的data存儲(chǔ)區(qū)里;它的值是位于xdata存儲(chǔ)區(qū)里的char型變量a的地址；“存儲(chǔ)類(lèi)型1”缺省時(shí)，靠被指向變量的定義確定存儲(chǔ)類(lèi)型。數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)型1】*【存儲(chǔ)類(lèi)型2】

指針變量名；2021/5/928例2charxdataa=‘A’;char*ptr=&a;charidatab=‘B’;*ptr=&b;【解】Ptr先指向位于xdata存儲(chǔ)區(qū)的char型變量a，后指向位于idata存儲(chǔ)區(qū)的char型變量b;“存儲(chǔ)類(lèi)型1”缺省時(shí)，ptr指針具有一定隨意性。數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)型1】*【存儲(chǔ)類(lèi)型2】

指針變量名；2021/5/929例3charxdataa=‘A’;charxdata*ptr=&a;【解】a是位于xdata存儲(chǔ)區(qū)里的char型變量;ptr是固定指向xdata存儲(chǔ)區(qū)中char型變量的指針變量;“存儲(chǔ)類(lèi)型1”存在時(shí)，ptr指針具有固定指向性。數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)型1】*【存儲(chǔ)類(lèi)型2】

指針變量名；2021/5/930例4charxdataa=‘A’;charxdata*idataptr=&a;【解】ptr是固定指向xdata存儲(chǔ)區(qū)的char型變量的指針變量;它自身存放在idata存儲(chǔ)區(qū)中;“存儲(chǔ)類(lèi)型2”存在時(shí)，ptr

指針具有明確的存儲(chǔ)區(qū)域。數(shù)據(jù)類(lèi)型【存儲(chǔ)類(lèi)型1】*【存儲(chǔ)類(lèi)型2】

指針變量名；2021/5/931四、C51的運(yùn)算符及表達(dá)式1算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式（1）、基本算術(shù)運(yùn)算符＋加法運(yùn)算符，或正值符號(hào)；－減法運(yùn)算符，或負(fù)值符號(hào)；

×乘法運(yùn)算符；／除法運(yùn)算符；

%模（求余）運(yùn)算符；例11%3=2，結(jié)果是11除以3所得余數(shù)為2。在上述運(yùn)算符中，加、減和乘法符合一般的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則。除法運(yùn)算時(shí)，如果是兩個(gè)整數(shù)相除，其結(jié)果為整數(shù)；如果是兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)相除，其結(jié)果為浮點(diǎn)數(shù)。而對(duì)于取余運(yùn)算，則要求兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象均為整型數(shù)據(jù)。2021/5/932C語(yǔ)言規(guī)定了算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。

優(yōu)先級(jí)---指當(dāng)運(yùn)算對(duì)象兩側(cè)都有運(yùn)算符時(shí)，執(zhí)行運(yùn)算的先后次序。按運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)別的高低順序執(zhí)行運(yùn)算。

結(jié)合性---指當(dāng)一個(gè)運(yùn)算對(duì)象兩側(cè)的運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)別相同時(shí)的運(yùn)算順序。算術(shù)運(yùn)算符中取負(fù)運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)最高，其次是乘法、除法和取余，加法和減法的優(yōu)先級(jí)最低。也可以根據(jù)需要，在算術(shù)表達(dá)式采用括號(hào)來(lái)改變優(yōu)先級(jí)的順序。如：a+b/c;該表達(dá)式中，除號(hào)優(yōu)先級(jí)高于加號(hào)，故先運(yùn)算b/c所得結(jié)果，之后再與a相加。（a+b）*（c-d）-e;該表達(dá)式中，括號(hào)優(yōu)先級(jí)最高，其次是“*”，最后是減號(hào)。故先運(yùn)算（a+b）和（c-d），然后再將二者結(jié)果相乘，最后與e相減。2021/5/933（2）、自增減運(yùn)算符自增減運(yùn)算符的作用是使變量值自動(dòng)加1或減1。

++自增運(yùn)算符；

--自減運(yùn)算符；

++和--運(yùn)算符只能用于變量，不能用于常量和表達(dá)式。如++（a+1）是錯(cuò)誤的。如：++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。粗略的看，++i和i++的作用都相當(dāng)于i=i+1，但++i和i++的不同之處在于++i先執(zhí)行i=i+1，再使用i的值；而i++則是先使用i的值，再執(zhí)行i=i+1。如：若i值原來(lái)為5.則

j=++i;j的值為6，i的值也為6；

j=i++;j的值為5，i的值為6；2021/5/934（3）、類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符兩側(cè)的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同時(shí)，要轉(zhuǎn)換成同種類(lèi)型。轉(zhuǎn)換的方法有兩種，一是自動(dòng)轉(zhuǎn)換，是編譯系統(tǒng)在編譯時(shí)自動(dòng)進(jìn)行的類(lèi)型轉(zhuǎn)換，順序是：

bit→char→int→long→float,signed→unsigned。二是強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，是通過(guò)類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其一般形式：（類(lèi)型說(shuō)明符）（表達(dá)式）

功能：把表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成類(lèi)型說(shuō)明符所表示的類(lèi)型。如：（double）a將a強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成double類(lèi)型(int)(x+y)將x+y值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int類(lèi)型

(float)(5%3)將模運(yùn)算5%3的值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成float類(lèi)型。2021/5/9352關(guān)系運(yùn)算符、關(guān)系表達(dá)式及優(yōu)先級(jí)（1）、C51提供六種關(guān)系運(yùn)算符﹤小于；﹤=小于等于；﹥大于；﹥=大于等于==測(cè)試等于；==!=測(cè)試不等于；（2）、關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)

1）<、>、<=、>=的優(yōu)先級(jí)相同，兩種==、==相同；前4種優(yōu)先級(jí)高于后兩種。2）關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符。3）關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符。如：c>a+b等效于c>(a+b)；a>b!=c等效于(a>b)!=c

a=b>c等效于a=(b>c)

（3）、關(guān)系運(yùn)算符的結(jié)合性為左結(jié)合如：a=4,b=3,c=1，則f=a>b>c,則a>b的值為1，1>c的值為0，故f=0。

（4）、關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運(yùn)算符和將兩個(gè)表達(dá)式（可以是算術(shù)表達(dá)式、關(guān)系表達(dá)式、邏輯表達(dá)式、字符表達(dá)式）連接起來(lái)的式子。

（5）、關(guān)系表達(dá)式的結(jié)果真和假。C51中用0表示假，1表示真。2021/5/9363邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式及優(yōu)先級(jí)（1）、C51提供3種邏輯運(yùn)算符！邏輯“非”（NOT）

&&邏輯“與”（AND）

||邏輯“或”（OR）“&&”和“||”是雙目運(yùn)算符，要求有兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象；而“!”是單目運(yùn)算符，只要求有一個(gè)運(yùn)算對(duì)象。（2）、邏輯運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)在邏輯運(yùn)算中，邏輯非的優(yōu)先級(jí)最高，且高于算術(shù)運(yùn)算符；邏輯或的優(yōu)先級(jí)最低，低于關(guān)系運(yùn)算符，但高于賦值運(yùn)算符。（3）、邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來(lái)的式子稱(chēng)為邏輯表達(dá)式。其值應(yīng)為邏輯量真和假，邏輯表達(dá)式和關(guān)系表達(dá)式的值相同，以0代表假，1代表真。

（4）、邏輯運(yùn)算符的結(jié)合性為從左到右。例：如a=4,b=5則：

!a為假。因?yàn)閍=4（非0）為真，所以!a為假（0）。

a||b為真。因?yàn)閍,b為真，所以兩者相或?yàn)檎妗?/p>

a&&b為真。

!a&&b為假（0）。!優(yōu)先級(jí)高于&&，先執(zhí)行!a為假（0），0&&b=0，結(jié)果為假。2021/5/9374C51位操作及其表達(dá)式

C51提供6種位運(yùn)算符：

&位與；

|位或；

^位異或；

~位取反；

<<左移；

>>右移；除按位取反運(yùn)算符“~”以外，以上位操作運(yùn)算符都是雙目運(yùn)算符，及要求運(yùn)算符兩側(cè)各有一個(gè)運(yùn)算對(duì)象。（1）、“按位與”運(yùn)算符“&”

運(yùn)算規(guī)則：參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象，若兩者相應(yīng)的位都為1，則該位結(jié)果為1，否則為0，即：0&0=0、0&1=0、1&0=0、1&1=0

如：a=45h=01000101b,b=0deh=11011110b,則表達(dá)式c=a&b=44h

按位與的主要用途：

1）清零。用0去和需要清零的位按位與運(yùn)算。

2）取指定位。2021/5/938

（2）、“按位或”運(yùn)算符“|”

運(yùn)算規(guī)則：參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象，若兩者相應(yīng)的位中有一位為1，則該位結(jié)果為1，否則為0，即:0|0=0、0|1=1、1|0=1、1|1=1

如：a=30h=00110000b,b=0fh=00001111b,則表達(dá)式c=a|b=3fh

按位或的主要用途是將一個(gè)數(shù)的某些位置1，則需要將這些位和1按位或，其余的位和0進(jìn)行按位或運(yùn)算則不變。

（3）、“異或”運(yùn)算符“^”

運(yùn)算規(guī)則：參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象，若兩者相應(yīng)的位相同，則結(jié)果為0；若兩則相應(yīng)的位相異，結(jié)果為1，即:0^0=0、0^1=1、1^0=1、1^1=0

如：a=0a5h,b=3dh,則表達(dá)式c=a^b=98h

按位異或的主要用途：

1）使特定位翻轉(zhuǎn)（0變1，1變0）：需要翻轉(zhuǎn)的位和1按位異或運(yùn)算，不需要翻轉(zhuǎn)的位和0按位異或運(yùn)算。原數(shù)和自身按位異或后得0。

2）不用臨時(shí)變量而交換兩數(shù)的值。（4）、“位取反”運(yùn)算符“~”“~”是一個(gè)單目運(yùn)算符，用來(lái)對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位取反，即0變1，1變0。（5）、位左移和位右移運(yùn)算符（<<,>>）位左移、位右移運(yùn)算符“<<”和“>>”,用來(lái)將一個(gè)二進(jìn)制位的全部左移或右移若干位；移位后，空白位補(bǔ)0，而溢出的位舍棄。

如：a=15h,則a=a<<2=54h；a=a>>2=05h2021/5/9396、賦值和復(fù)合賦值運(yùn)算符

符號(hào)“=”稱(chēng)為賦值運(yùn)算符，其作用是將一個(gè)數(shù)據(jù)的值賦予一個(gè)變量。賦值表達(dá)式的值就是被賦值變量的值。在賦值運(yùn)算符的前面加上其他運(yùn)算符就可以構(gòu)成復(fù)合賦值運(yùn)算符。在C51中共有10種復(fù)合運(yùn)算符，這10種賦值運(yùn)算符均為雙目運(yùn)算符。即:

+=，-=，*=，/=，%=，<<=，>>=，&=，|=，^=，~=。采用這種復(fù)合賦值運(yùn)算的目的，是為了簡(jiǎn)化程序，提高C程序編譯效率。如：

a+=b相當(dāng)于a=a+ba%=b相當(dāng)于a=a%ba-=b相當(dāng)于a=a-ba<<=3相當(dāng)于a=a<<3a*=b相當(dāng)于a=a*ba>>=2相當(dāng)于a=a>>2a/=b相當(dāng)于a=a/b……等等。

7、其他運(yùn)算符（共有10個(gè)）

[]：數(shù)組的下標(biāo)。

()：括號(hào)。

.:結(jié)構(gòu)/聯(lián)合變量指針成員。

&：取內(nèi)容。？：三目運(yùn)算符。，：逗號(hào)運(yùn)算符。

Sizeof：sizeof運(yùn)算符用于在程序中測(cè)試某一數(shù)據(jù)類(lèi)型占用多少字節(jié)。2021/5/940五、C51的程序結(jié)構(gòu)

C51語(yǔ)言程序是由函數(shù)組成的。函數(shù)是C51語(yǔ)言的基本模塊。用C51語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序就是編寫(xiě)函數(shù)。從來(lái)源看，函數(shù)可分為用戶自定義函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)兩大類(lèi)。在一個(gè)C51語(yǔ)言程序中有且只能有一個(gè)名為main的主函數(shù)。C51語(yǔ)言程序的執(zhí)行部分是由語(yǔ)句組成的。程序的各種主要功能都是由語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的。C語(yǔ)言的語(yǔ)句可分為流程控制語(yǔ)句、表達(dá)式語(yǔ)句、復(fù)合語(yǔ)句、空語(yǔ)句。C51語(yǔ)言中新增了兩種函數(shù)類(lèi)型——中斷函數(shù)和重入函數(shù)。2021/5/9411、語(yǔ)句與流程控制基本語(yǔ)句：賦值、函數(shù)調(diào)用、復(fù)合語(yǔ)句及空語(yǔ)句等分支語(yǔ)句：if-else、switch語(yǔ)句等循環(huán)語(yǔ)句：for、while、do-while語(yǔ)句等輔助控制語(yǔ)句：break、continue語(yǔ)句2021/5/9422、函數(shù)中斷函數(shù)重入函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)

2021/5/943［return＿type］funcname(［args］)[{small|compact|large}］［reentrant］［interruptn］[usingn］{

局部變量定義 可執(zhí)行語(yǔ)句}C51語(yǔ)言中函數(shù)定義的一般格式：

其中，大括號(hào)以外的部分稱(chēng)為函數(shù)頭；大括號(hào)以內(nèi)的部分稱(chēng)為函數(shù)體。如果函數(shù)體內(nèi)無(wú)語(yǔ)句，則稱(chēng)之為空函數(shù)?？蘸瘮?shù)不執(zhí)行任何操作，定義它的目的只是為了以后程序功能的擴(kuò)充。2021/5/944

從函數(shù)的定義格式可以看出，C51語(yǔ)言在4個(gè)方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的函數(shù)進(jìn)行了擴(kuò)展：指定函數(shù)的存儲(chǔ)模式；指定函數(shù)是可再入的；指定函數(shù)是一個(gè)中斷函數(shù)；指定函數(shù)所用的工作寄存器組。

用C51語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序，就是編寫(xiě)函數(shù)。在構(gòu)成C51語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序的若干個(gè)函數(shù)中，有且僅有一個(gè)是主函數(shù)main()。因?yàn)镃51語(yǔ)言程序的執(zhí)行都是從main()函數(shù)開(kāi)始的，也是在main()函數(shù)中結(jié)束整個(gè)程序運(yùn)行的，其他函數(shù)只有在執(zhí)行main()函數(shù)的過(guò)程中被調(diào)用才能被執(zhí)行。2021/5/945

同變量一樣，函數(shù)也必須先定義后使用。所有函數(shù)在定義時(shí)都是相互獨(dú)立的，一個(gè)函數(shù)中不能再定義其他函數(shù)，但可以相互調(diào)用。函數(shù)調(diào)用的一般規(guī)則是：主函數(shù)可以調(diào)用其他普通函數(shù)；普通函數(shù)之間可以相互調(diào)用；普通函數(shù)不能調(diào)用主函數(shù)。

從用戶使用的角度看，函數(shù)可以分成兩大類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。下面重點(diǎn)介紹C51語(yǔ)言中新增的中斷函數(shù)、重入函數(shù)和常用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)。2021/5/94651系列單片機(jī)通常有5個(gè)中斷源，為了方便使用，C51語(yǔ)言對(duì)它們進(jìn)行了編號(hào)，見(jiàn)下表：51系列單片機(jī)的中斷源及其編號(hào)

中斷函數(shù)：2021/5/947

當(dāng)CPU正在執(zhí)行一個(gè)特定任務(wù)時(shí)，可能有更緊急的事情需要CPU處理，這就涉及中斷優(yōu)先級(jí)。高優(yōu)先級(jí)中斷可以中斷正在處理的低優(yōu)先級(jí)中斷程序，因此最好給每種不同優(yōu)先級(jí)程序分配不同的工作寄存器組，以達(dá)到壓棧保護(hù)的目的。

中斷函數(shù)的定義格式：函數(shù)類(lèi)型函數(shù)名()interrupt中斷編號(hào)using工作寄存器組編號(hào)

{

可執(zhí)行語(yǔ)句

}2021/5/948

例如，下列程序片段為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的中斷服務(wù)程序，指定使用第2組工作寄存器。

…… unsignedintCNT1; unsignedcharCNT2;

voidTimer()interrupt1using2 { if(++CNT1==1000) //CNT1計(jì)數(shù)到1000 { CNT2++; //CNT2開(kāi)始計(jì)數(shù)

CNT1=0; //CNT1清零

} }

……2021/5/949

在編寫(xiě)中斷函數(shù)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：(1)中斷函數(shù)為無(wú)參函數(shù)，即不能在中斷函數(shù)中定義任何變量，否則將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。(2)中斷函數(shù)沒(méi)有返回值，即應(yīng)將中斷函數(shù)定義為void類(lèi)型。(3)中斷函數(shù)不能直接被調(diào)用，否則將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。(4)中斷函數(shù)使用浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)要保存浮點(diǎn)寄存器的狀態(tài)。(5)如果在中斷函數(shù)中調(diào)用了其他函數(shù)，則被調(diào)用函數(shù)所使用的寄存器組必須與中斷函數(shù)相同。(6)由于中斷的產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)，中斷函數(shù)對(duì)其他函數(shù)的調(diào)用可能形成遞歸調(diào)用，必要時(shí)可將被中斷函數(shù)調(diào)用的其他函數(shù)定義成再入函數(shù)。2021/5/950重入函數(shù)：

在主函數(shù)和中斷函數(shù)中都可調(diào)用的函數(shù)容易產(chǎn)生問(wèn)題。51系列單片機(jī)一般使用寄存器傳遞函數(shù)參數(shù)，局部變量一般存放在片內(nèi)RAM中。由于片內(nèi)RAM的容量很小(只有128B)，函數(shù)再入時(shí)會(huì)破壞或覆蓋上次調(diào)用的數(shù)據(jù)。為此，C51語(yǔ)言提供了關(guān)鍵字reentrant，用于將相應(yīng)的函數(shù)指定為可重入函數(shù)。所謂重入函數(shù)，是指可以在函數(shù)體內(nèi)間接調(diào)用其自身的函數(shù)。2021/5/951

重入函數(shù)可以被遞歸調(diào)用和多重調(diào)用，而不用擔(dān)心變量被覆蓋，因?yàn)槊看魏瘮?shù)調(diào)用中的局部變量都會(huì)被單獨(dú)保存起來(lái)。

重入函數(shù)的定義格式：

函數(shù)類(lèi)型函數(shù)名(形參列表)reentrant {

局部變量說(shuō)明 可執(zhí)行語(yǔ)句

}2021/5/952標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)：

根據(jù)51系列單片機(jī)本身的特點(diǎn)，C51語(yǔ)言編譯系統(tǒng)在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上又?jǐn)U展了以下幾種庫(kù)函數(shù)：(1)C51S.LIB： Small模式，無(wú)浮點(diǎn)運(yùn)算。(2)C51FPS.LIB： Small模式，有浮點(diǎn)運(yùn)算。(3)C51C.LIB： Compact模式，無(wú)浮點(diǎn)運(yùn)算。(4)C51FPC.LIB： Compact模式，有浮點(diǎn)運(yùn)算。(5)C51L.LIB： Large模式，無(wú)浮點(diǎn)運(yùn)算。(6)C51FPL.LIB： Large模式，有浮點(diǎn)運(yùn)算。

所謂標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，是指由編譯系統(tǒng)提供的、用戶可以直接調(diào)用的函數(shù)。在程序設(shè)計(jì)中，多使用庫(kù)函數(shù)使程序代碼簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維護(hù)。2021/5/953

每個(gè)庫(kù)函數(shù)都在相應(yīng)的頭文件中給出了函數(shù)原型聲明。在使用庫(kù)函數(shù)時(shí)，必須在源程序的開(kāi)頭處用#include命令將有關(guān)的頭文件包含進(jìn)來(lái)，例如：

#include<reg51.h> #include<stdio.h> … voidmain(){…}

值得注意的是，C51語(yǔ)言中的某些庫(kù)函數(shù)的參數(shù)和調(diào)用格式與標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言有所不同，如isdigit()函數(shù)的返回值類(lèi)型是bit而不是int。2021/5/954

在C51語(yǔ)言中，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的方式有以下兩種：(1)作為表達(dá)式的一部分。例如，求y=|x|+3可以通過(guò)調(diào)用abs()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)：y=abs(x)+3;(2)作為獨(dú)立的語(yǔ)句完成某種操作。例如：printf("*****\n");可以在標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備上輸出一行5個(gè)連續(xù)的“*”號(hào)。KeilC51提供了相當(dāng)豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，并把它們分門(mén)別類(lèi)地歸屬到不同的頭文件中,標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的原型、功能描述、返回值、重入屬性以及應(yīng)用舉例在KeilC51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的幫助文檔中均可以查到。2021/5/955

以數(shù)學(xué)類(lèi)庫(kù)函數(shù)abs()為例，查閱標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的方法(1)在KeilC51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下，單擊工程管理器中的Books標(biāo)簽，即可看到KeilC51提供的幫助文檔，如圖3.15所示。KeilC51的幫助文檔2021/5/956(2)在下圖所示的界面中，雙擊C51庫(kù)函數(shù)（C51LibraryFunctions）選項(xiàng)，打開(kāi)C51庫(kù)函數(shù)幫助窗口，如圖所示。KeilC51的庫(kù)函數(shù)2021/5/957(3)在圖的左側(cè)窗口找到abs并單擊，則在圖的右側(cè)窗口中可以看到有關(guān)庫(kù)函數(shù)abs()的介紹內(nèi)容，包括該函數(shù)所屬的頭文件、函數(shù)原型、功能描述、再入屬性以及應(yīng)用舉例等，如圖所示。庫(kù)函數(shù)abs()的幫助文檔2021/5/9581.Keil的編譯環(huán)境μVision3

Keil是德國(guó)KeilSoftware公司的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件包，包括C編譯器、匯編編譯器、連接器、庫(kù)管理及仿真調(diào)試器，通過(guò)一個(gè)windows下的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境uVisoin3組合起來(lái)。六、開(kāi)發(fā)環(huán)境2021/5/959μVision3的軟件界面包括四大組成部分，即菜單工具欄，工程管理窗