《微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課件第10章 80C51單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

2025/1/15110.1單片機(jī)C語(yǔ)言概述10.1.1C51程序開(kāi)發(fā)過(guò)程編譯器能自動(dòng)完成變量的存儲(chǔ)單元的分配對(duì)常用功能模塊和算法編制相應(yīng)的函數(shù)，方便移植采用C51的優(yōu)點(diǎn)C語(yǔ)言具有良好的可讀性、可移植性和基本的硬件操作能力。

C51程序開(kāi)發(fā)過(guò)程編寫(xiě)源程序建立工程，加入源程序編譯生產(chǎn)目標(biāo)程序仿真調(diào)試、寫(xiě)存儲(chǔ)器2025/1/1522025/1/15310.1.2C51的HEX文件的生成#include<reg52.h>#include<stdio.h>voiddelayms(unsigned)；voidmain(void){unsignedchari；

P1=0x01；

do{ for(i=0；i<=7；i++){

delayms(5000)；

P1=P1<<1；

if(P1==0x0){P1=0x01；}}}while(1)；}voiddelayms(unsignedx){unsignedcharj；

while(x--){for(j=0；j<123；j++){；}}}選取芯片編譯程序把文件加入到項(xiàng)目文件組中C51的HEX文件的生成調(diào)試運(yùn)行程序項(xiàng)目選項(xiàng)窗口編譯信息窗口2025/1/15910.2.1C51的數(shù)據(jù)類(lèi)型10.2

C51的數(shù)據(jù)類(lèi)型與運(yùn)算數(shù)據(jù)類(lèi)型決定其取值范圍、占用存儲(chǔ)器的大小及可參與哪種運(yùn)算。

數(shù)據(jù)類(lèi)型長(zhǎng)度(位)取值范圍字符型signedchar8-128~127unsignedchar80~255整型signedint16-32768~32767unsignedint160~65535長(zhǎng)整型signedlong32-21474883648~21474883647unsignedlong320~4294967295浮點(diǎn)型float32±1.75494E-38~±3.402823E+38位型bit10，1sbit10，1訪(fǎng)問(wèn)SFRsfr80~255sfr16160~655352025/1/1510盡可能采用無(wú)符號(hào)格式bit用于定義位變量的名字，編譯器會(huì)對(duì)其分配地址（RAM的20H～

2FH區(qū)域）sbit用于定義位變量的名字和地址，地址是確定的且不用編譯器分配（SFR及RAM的20H～2FH區(qū)域）C51編譯器在編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換幾點(diǎn)說(shuō)明：2025/1/151110.2.2C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型C51的存儲(chǔ)器類(lèi)型存儲(chǔ)器類(lèi)型長(zhǎng)度（位）對(duì)應(yīng)單片機(jī)存儲(chǔ)器bdata1片內(nèi)RAM位尋址區(qū)，共128位。（亦能字節(jié)訪(fǎng)問(wèn)）data8直接尋址，共128字節(jié)。idata8間接尋址，共256字節(jié)。pdata8片外RAM分頁(yè)間址，共256字節(jié)。（MOVX＠Ri）xdata16間接尋址，共64k字節(jié)。（MOVX＠DPTR）code16ROM間接尋址，共64k字節(jié)。（MOVCA，＠A+DPTR）2025/1/1512經(jīng)常使用的變量應(yīng)該置于片內(nèi)RAM中，要用bdata、data、idata來(lái)定義。不經(jīng)常使用的變量或規(guī)模較大的變量應(yīng)該置于片外RAM中，要用pdata、xdata來(lái)定義。默認(rèn)存儲(chǔ)器類(lèi)型由編譯控制命令的存儲(chǔ)模式指令限制。

存儲(chǔ)模式默認(rèn)存儲(chǔ)類(lèi)型特點(diǎn)SMALLdata小模式。變量默認(rèn)在片內(nèi)RAM?？臻g小，速度塊。COMPACTpdata緊湊模式。變量默認(rèn)在片外RAM的頁(yè)（256字節(jié)，頁(yè)號(hào)由P2口決定）。LARGExdata大模式。變量默認(rèn)在片外RAM的64KB范圍?？臻g大，速度慢。2025/1/151310.2.380C51硬件結(jié)構(gòu)的C51定義特殊功能寄存器的聲明sfr

特殊功能寄存器名=地址常數(shù)；格式：例如：sfrSCON=0x98；sfrP0=0x80；2025/1/1514特殊功能寄存器中特定位的聲明sbit位變量名=特殊功能寄存器名^位的位置（0~7）例如：

sfrPSW

=

0xD0；sbitOV

=

PSW^2；

sbit位變量名=字節(jié)地址^位的位置（0~7）例如：

sbitOV

=

0xD0^2；sbitCY

=

0xD0^7；

sbit位變量名=位地址

例如：

sbitOV

=

0xD2；sbitCY

=

0xD7；

2025/1/1515內(nèi)部RAM中可位尋址對(duì)象的定義先定義變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型和存儲(chǔ)類(lèi)型例如：

intbdataibase；charbdataarray[4]；

再利用sbit進(jìn)行聲明

例如：

sbitmybit0=ibase^0；

sbitmybit15=ibase^15；

sbitary07=array[0]^7；

sbitary37=array[3]^7；

訪(fǎng)問(wèn)示例：ibase=-1；array[2]=‘a(chǎn)’；array[2]=

02025/1/1516算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式基本算術(shù)運(yùn)算符例如：

+加法運(yùn)算符；

-減法（取負(fù)）運(yùn)算符；*乘法運(yùn)算符；/除法運(yùn)算符；%取余數(shù)運(yùn)算符。

示例：25.0/20.0

=

1.2525/20

=

125%20

=

5

取負(fù)運(yùn)算優(yōu)先級(jí)最高。10.3C51的運(yùn)算符和表達(dá)式2025/1/1517自增、自減運(yùn)算符（僅能用于變量）例如：

++自增運(yùn)算符；

--自減運(yùn)算符；類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符自動(dòng)轉(zhuǎn)換，順序：bit→char→int→long→float

強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，如：（double）a

2025/1/1518關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符

<小于；<=小于等于；>大于；>=大于等于；==等于；！=不等于。關(guān)系表達(dá)式關(guān)系表達(dá)式的值為邏輯值：真（1）和假（0）2025/1/1519邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式邏輯運(yùn)算符

&&邏輯與||邏輯或！邏輯非邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式的值為邏輯值：真（1）和假（0）例：5||0結(jié)果為1，2&&0結(jié)果為0。2025/1/1520位運(yùn)算符&按位與|按位或^按位異或~按位取反<<左移>>右移例：P1=P1<<1表示對(duì)P1口的所有位左移1位

2025/1/1521賦值和復(fù)合賦值運(yùn)算符復(fù)合賦值運(yùn)算符+=加法賦值；-=減法賦值；*=乘法賦值；/=除法賦值；%=取模賦值；符號(hào)“=”稱(chēng)為賦值運(yùn)算符

<<=左移位賦值；>>=右移位賦值；&=邏輯與賦值；|=邏輯或賦值；^=邏輯異或賦值；~=邏輯非賦值；

例：a*

=

5相當(dāng)于a

=

a*5；b&

=

0x80相當(dāng)于b

=

b&0x80。條件運(yùn)算符C51中有一個(gè)三目運(yùn)算符，它就是條件運(yùn)算符"?"。

邏輯表達(dá)式?表達(dá)式1:表達(dá)式2；

當(dāng)邏輯表達(dá)式的值為真時(shí)（1）時(shí)，整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式1的值；當(dāng)邏輯表達(dá)式的值為假（0）時(shí)，整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式2的值。min=a<ｂ？a：b2025/1/152310.4

C51流程控制語(yǔ)句10.4.1C51選擇語(yǔ)句

條件語(yǔ)句if（條件表達(dá)式）語(yǔ)句

例如：if（p1！=0）{c

=

20；}

if（條件表達(dá)式）語(yǔ)句1else語(yǔ)句2例如：if（p1！=0）{c

=

20；}else{c

=

0；}

2025/1/1524if（條件表達(dá)式1）語(yǔ)句1elseif（條件表達(dá)式2）語(yǔ)句2elseif（條件表達(dá)式3）語(yǔ)句3

…

…elseif（條件表達(dá)式n）語(yǔ)句nelse語(yǔ)句n+1

2025/1/1525開(kāi)關(guān)語(yǔ)句switch（表達(dá)式）{case常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1；break；case常量表達(dá)式2：語(yǔ)句2；break；

…

…case常量表達(dá)式n：語(yǔ)句n；break；default：語(yǔ)句n+1；}2025/1/152610.4.2C51循環(huán)語(yǔ)句while語(yǔ)句一般形式為：

while（條件表達(dá)式）語(yǔ)句；如果條件表達(dá)式的結(jié)果一開(kāi)始就為假，則后面的語(yǔ)句一次也不能執(zhí)行。Do-while語(yǔ)句一般形式為：

do語(yǔ)句

while（條件表達(dá)式）；任何條件下，循環(huán)體語(yǔ)句至少會(huì)被執(zhí)行一次。2025/1/1527for語(yǔ)句一般形式為：for（[初值表達(dá)式];[條件表達(dá)式];[更新表達(dá)式]）語(yǔ)句if語(yǔ)句與goto語(yǔ)句結(jié)合

當(dāng)型循環(huán)

形式為：

loop：if（表達(dá)式）

{語(yǔ)句

gotoloop；

}2025/1/1528直到型循環(huán)

形式為：

loop：{語(yǔ)句

if（表達(dá)式）gotoloop；

}continue是一種循環(huán)中斷語(yǔ)句，它并不跳出循環(huán)體；break語(yǔ)句只能跳出它所處的那一層循環(huán)；goto語(yǔ)句可以用于跳出多重循環(huán)（從內(nèi)層到外層）。注意：2025/1/152910.5

C51的指針類(lèi)型有一個(gè)變量a，利用&a表示變量a的地址。則語(yǔ)句p

=

&a；把a(bǔ)的地址賦給了指針變量p，則“p指向了變量a”。

*P表示變量a的內(nèi)容指針變量的定義chardata*p/*定義指針變量*/p

=

30H/*為指針變量賦值，30H為片內(nèi)RAM地址*/x

=*p/*30H單元的內(nèi)容送給變量x*/2025/1/1530定義時(shí)未指定它所指向的對(duì)象的存儲(chǔ)器類(lèi)型

10.5.1一般指針一般指針占3個(gè)字節(jié)第一字節(jié)存放該指針的默認(rèn)存儲(chǔ)器類(lèi)型編碼（見(jiàn)表）第二字節(jié)存放該指針的高位地址偏移量第三字節(jié)存放該指針的低位地址偏移量

存儲(chǔ)器類(lèi)型編碼

存儲(chǔ)器類(lèi)型bdata/data/idataxdatapdatacode編碼0x000x010xfe0xff2025/1/1531一般指針定義示例：char*xdatastrptr；

/*指針本身存于xdata空間，它指向char型數(shù)據(jù)*/int*datanumber；/*指針本身存于data空間，它指向int型數(shù)據(jù)*/

由于指向?qū)ο蟮拇鎯?chǔ)空間在編譯時(shí)無(wú)法確定（運(yùn)行時(shí)確定），因此必須生成一般代碼以保證對(duì)任意空間的對(duì)象進(jìn)行存取。所以一般指針?biāo)a(chǎn)生的代碼速度較慢。2025/1/153210.5.2基于存儲(chǔ)器的指針定義時(shí)就指定它所指向的對(duì)象的存儲(chǔ)器類(lèi)型

指針占1個(gè)字節(jié)（idata*，data*，pdata*）或2個(gè)字節(jié)（code*，xdata*）

基于存儲(chǔ)器指針定義示例：chardata*str；

/*指針指向的char型數(shù)據(jù)存于data空間

*/intxdata*num；/*指針指向的int型數(shù)據(jù)存于xdata空間

*/

基于存儲(chǔ)器的指針長(zhǎng)度比一般指針短，可以節(jié)省存儲(chǔ)器空間，運(yùn)行速度快，但它所指對(duì)象具有確定的存儲(chǔ)器空間，兼容性不好。2025/1/153310.6

C51的函數(shù)10.6.1C51函數(shù)的定義一般形式:返回值類(lèi)型函數(shù)名（形式參數(shù)列表）[編譯模式][reentrant][interruptn][usingn]{

函數(shù)體}編譯模式為SMALL、COPACT或LARGEreentrant用于定義可重入函數(shù)interruptn用于定義中斷函數(shù),n為中斷號(hào),可以為0~31usingn確定工作寄存器組，取值為0~3

2025/1/153410.6.2C51函數(shù)的調(diào)用與參數(shù)傳遞主調(diào)函數(shù)要向被調(diào)函數(shù)傳遞所需的參數(shù)傳遞給被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)稱(chēng)為實(shí)際參數(shù)，即實(shí)參實(shí)參向形參的傳遞是單向的參數(shù)傳遞可以采用寄存器、固定存儲(chǔ)器位置方式

參數(shù)傳遞寄存器參數(shù)傳遞傳遞的參數(shù)char、1字節(jié)指針int、2字節(jié)指針long、float一般指針參數(shù)1R7R6、R7R4~R7R1、R2、R3參數(shù)2R5R4、R5R4~R7R1、R2、R3參數(shù)3R3R2、R3R1、R2、R3C51中斷服務(wù)函數(shù)定義：void函數(shù)名（void）interruptn[usingm]{函數(shù)體}interrupt表示該函數(shù)是中斷服務(wù)函數(shù)，n表示對(duì)應(yīng)的中斷源的編號(hào)，范圍是0~31。關(guān)鍵字using用于指定使用的工作寄存器組，m的范圍是0~3.2025/1/1536SMALL模式下，在內(nèi)部RAM中完成COMPACT模式下，在外部RAM中完成LARGER模式下，在外部RAM中完成固定存儲(chǔ)器位置參數(shù)傳遞80C51單片機(jī)不采用堆棧傳遞參數(shù)。但C51提供一種模擬堆棧，從而支持可重入函數(shù)的遞歸調(diào)用。

10.6.3C51的庫(kù)函數(shù)常用的C51庫(kù)函數(shù)參見(jiàn)相關(guān)資料C51庫(kù)函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)按功能不同寫(xiě)在各種頭文件中，使用時(shí)只要在程序最前面用#include預(yù)處理語(yǔ)句予以說(shuō)明相應(yīng)的頭文件即可。C51常用頭文件簡(jiǎn)介頭文件名說(shuō)明reg51.h51單片機(jī)的特殊寄存器reg52.h52單片機(jī)的特殊寄存器stdio.h標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出程序math.h數(shù)學(xué)程序absacc.h允許直接訪(fǎng)問(wèn)8051不同存儲(chǔ)區(qū)的宏定義string.h字符串操作程序、緩沖區(qū)操作程序2025/1/153810.7

C51編程實(shí)例10.7.180C51內(nèi)部資源的編程

中斷服務(wù)函數(shù)示例中斷函數(shù)的定義形式void函數(shù)名（void）interruptn[usingm]{

函數(shù)體}

中斷源外中斷0定時(shí)器0外中斷1定時(shí)器1串行口中斷號(hào)012342025/1/1539【例】單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，外中斷0引腳接一個(gè)開(kāi)關(guān)，并行口線(xiàn)P1.0接一個(gè)發(fā)光二級(jí)管。要求：開(kāi)關(guān)閉合一次，發(fā)光二極管的狀態(tài)改變一次。#include“reg51.h”#include“intrins.h”

sbitP10

=

P1^0;voiddelay（void）{inta

=

5000；

while（a--）_nop_()；}2025/1/1540voidint_srv（void）interrupt0{delay()；if（INT0

=

=

0）{P10

=

!P10；while（INT0

=

=

0）；}}voidmain（）{P10

=

0；

EA

=

1；

EX0

=

1；while（1）；}2025/1/1541定時(shí)計(jì)數(shù)器編程示例【例】利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的方式1，產(chǎn)生10ms的定時(shí)，并使P1.0引腳上輸出周期為20ms的方波，采用中斷方式，設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12MHz。1、計(jì)算計(jì)數(shù)初值X：N＝t/Tcy＝10×10-3/1×10-6＝10000計(jì)數(shù)器初值應(yīng)為-10000。即應(yīng)將-（10000/256）送入TH0中，-（10000%256）送入TL0中。

2、求T0的方式控制字TMOD：M1M0

=

01，GATE

=

0，C/T

=

0，可取方式控制字為01H。

2025/1/1542#include“reg51.h”sbitP10=P1^0；voidtimer0(void)interrupt1{P10=!P10；

TH0=-（10000/256）；

TL0=-（10000%256）；}2025/1/1543voidmain（void）{TMOD=0x01；P10=0；TH0=

-（10000

/

256）；TL0=

-（10000

%

256）；EA

=

1；ET0

=

1；TR0

=

1；while（1）；}2025/1/154410.7.280C51擴(kuò)展資源的編程

通用并行口編程示例

【例】用81C55作為微型打印機(jī)與單片機(jī)間的接口電路。

2025/1/1545#include“reg51.h”#include“absacc.h”

/*含有對(duì)XBYTE等絕對(duì)地址訪(fǎng)問(wèn)宏的定義*/#defineucharunsignedchar#defineCOMD8155XBYTE[0x7f00]#definePA8155XBYTE[0x7f01]#definePB8155XBYTE[0x7f02]#definePC8155XBYTE[0x7f03]sbitBUSY=P3^3；2025/1/1546ucharcodetab[17]={0xb8，0xdf，0xbd，0xcc，0x20，

0xb3，0xf6，0xb0，0xe6，0xc9，0xe7，0x20，

0x32，0x30，0x30，0x38，0x0a}；/*定義代碼表*/

uchart1=17；voidptr（uchard）/*打印字符函數(shù)*/{PA8155=d；

PC8155=0x00；/*產(chǎn)生選通脈沖*/PC8