MCS51-C語言編程

1、MCS-51C語言編程* C51C51的程序結(jié)構(gòu)的程序結(jié)構(gòu)* C51C51數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型* 存儲類型和存儲模式存儲類型和存儲模式* 指針指針* 函數(shù)函數(shù)* C C語言編程實(shí)例語言編程實(shí)例C語言* MCS-51MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的C C語言采用語言采用C51C51編譯器編譯器( (簡稱簡稱C51)C51)C51與ASM51* 對對MSC-51MSC-51的指令系統(tǒng)不要求了解，僅需了解存的指令系統(tǒng)不要求了解，僅需了解存貯器結(jié)構(gòu)貯器結(jié)構(gòu)* 寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)編譯器管理細(xì)節(jié)編譯器管理* 提供的庫包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)

2、提供的庫包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力據(jù)處理能力* 由于具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好程由于具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好程序可容易地移植序可容易地移植C51程序結(jié)構(gòu)* 同標(biāo)準(zhǔn)同標(biāo)準(zhǔn)C C一樣，一樣，C51C51的程序由一個個函數(shù)組成。的程序由一個個函數(shù)組成。函數(shù)和匯編語言的函數(shù)和匯編語言的“子程序子程序”或或“過程過程 ” ”具具有相同的意義。其中必須有一個主函數(shù)有相同的意義。其中必須有一個主函數(shù)main()main()，程序的執(zhí)行從程序的執(zhí)行從main()main()函數(shù)開始，調(diào)用其函數(shù)開始，調(diào)用其 他函他函數(shù)后返回主函數(shù)數(shù)后返回主函數(shù)main()main()，最后在主

3、函數(shù)中結(jié)束，最后在主函數(shù)中結(jié)束整個程序整個程序C51程序結(jié)構(gòu)全局變量說明全局變量說明 / /* *可被各函數(shù)可被各函數(shù)引用引用* */ / main() /main() /* *主函主函數(shù)數(shù)* */ / 局部變量說明局部變量說明 / /* *只在本函數(shù)只在本函數(shù)引用引用* */ /執(zhí)行語句執(zhí)行語句( (包括函數(shù)調(diào)用語句包括函數(shù)調(diào)用語句) ) fun1(fun1(形式參數(shù)表形式參數(shù)表) /) /* *函數(shù)函數(shù)1 1* */ / 局部變量說明局部變量說明 執(zhí)行語句執(zhí)行語句( (包括調(diào)用其他函數(shù)語句包括調(diào)用其他函數(shù)語句) ) funn(funn(形式參數(shù)表形式參數(shù)表) /) /* *函數(shù)函數(shù)n n*

4、 */ / 局部變量說明局部變量說明 執(zhí)行語句執(zhí)行語句 C51數(shù)據(jù)類型* 常量常量* 在程序運(yùn)行中其值不變的量在程序運(yùn)行中其值不變的量* 變量變量* 一個變量由變量名和變量值構(gòu)成，變量名即是存貯一個變量由變量名和變量值構(gòu)成，變量名即是存貯單元地址的符號表示，而變量的值就是該單元存放單元地址的符號表示，而變量的值就是該單元存放的內(nèi)容。定義一個變量，編譯系統(tǒng)就會自動為它安的內(nèi)容。定義一個變量，編譯系統(tǒng)就會自動為它安排一個存貯單元，具體的地址值用戶不必在意排一個存貯單元，具體的地址值用戶不必在意C51數(shù)據(jù)類型C51C51數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型C51語言數(shù)據(jù)類型類型符號關(guān)鍵字位數(shù)表示范圍整型有(signed

5、) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-21474836482147483647無unsigned int16065535unsigned short int16065535unsigned long 3204294967295實(shí)型有float323.4e-383.4e38double641.7e-3081.7e308字符型有char8-128127無unsigned char80255C51數(shù)據(jù)類型* 位類型位類型bitbit，不能定義位變量指針；也不能定不能定義位變量指針；也不能定義位變量數(shù)組義位變量數(shù)組*

6、sfr,sfr,特殊功能寄存器。定義特殊功能寄存器。定義80518051單片機(jī)的所有單片機(jī)的所有內(nèi)部內(nèi)部8 8位特殊功能寄存器位特殊功能寄存器* sfr16,16sfr16,16位特殊功能寄存器。定義位特殊功能寄存器。定義80518051單片機(jī)單片機(jī)內(nèi)部內(nèi)部1616位特殊功能寄存器位特殊功能寄存器* sbit sbit 可尋址位。定義可尋址位。定義80518051單片機(jī)內(nèi)部單片機(jī)內(nèi)部RAMRAM中的中的可尋址位或特殊功能寄存器中的可尋址位可尋址位或特殊功能寄存器中的可尋址位變量的存儲類型定義舉例* char data var1;char data var1;* bit bdata flag;b

7、it bdata flag;* float idata x,y,z;float idata x,y,z;* unsigned int pdata var2;unsigned int pdata var2;* unsigned char xdata var3;unsigned char xdata var3;* sfr SCON=0 x98;sfr SCON=0 x98;* sfr T2=0 xCC;sfr T2=0 xCC;* sbit CY=PSW7;sbit CY=PSW7;* sbit CY=0 xD07;sbit CY=0 xD07;* sbit CY=0 xD7;sbit CY=0

8、xD7;包含文件* C51C51也建立了一個頭文件也建立了一個頭文件reg51.h (reg51.h (增強(qiáng)型為增強(qiáng)型為reg52.h)reg52.h)，在該文件中對所有的特殊功能寄存，在該文件中對所有的特殊功能寄存器的進(jìn)行了器的進(jìn)行了sfrsfr定義，定義， 對特殊功能寄存器的有對特殊功能寄存器的有位名稱的可尋址位進(jìn)行了位名稱的可尋址位進(jìn)行了sbitsbit定義，因此，只定義，因此，只要用包含語句要用包含語句#include#include，就可以直，就可以直接引用特殊功能寄存器名，或直接引用位名稱接引用特殊功能寄存器名，或直接引用位名稱變量定義格式* C51C51中對變量進(jìn)行定義的格式如下

9、中對變量進(jìn)行定義的格式如下: : 存儲種類存儲種類 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 存儲器類型存儲器類型 變量名；變量名； 其中其中, “, “存儲種類存儲種類”和和“存儲器類型存儲器類型”是可選是可選項。項。 變量的存儲種類有四種變量的存儲種類有四種: : 自動自動(auto)(auto)、外部、外部(extern)(extern)、靜態(tài)、靜態(tài)(static)(static)和寄存器和寄存器(register)(register)。定義變量時省略存儲種類選項定義變量時省略存儲種類選項, ,則該變量將為則該變量將為自動自動(auto)(auto)變量變量C51的存儲類型C51的存儲類型存儲模式* C51C5

10、1定義變量時如果省略定義變量時如果省略“存儲器類型存儲器類型”選項選項, , 則按編譯時使用的存儲器模式則按編譯時使用的存儲器模式SMALLSMALL、COMPACTCOMPACT或或LARGELARGE來規(guī)定默認(rèn)存儲來規(guī)定默認(rèn)存儲器類型，確定變量的存儲器空間器類型，確定變量的存儲器空間, , 函數(shù)函數(shù)中不能采用寄存器傳遞的參數(shù)變量和過中不能采用寄存器傳遞的參數(shù)變量和過程變量也保存在默認(rèn)的存儲器空間。程變量也保存在默認(rèn)的存儲器空間。 存儲模式編譯模式存儲器類型SMALLSMALLDATADATA，變量被定義在變量被定義在80518051片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中COMPACTCOMPAC

11、T PDATAPDATA，變量被定義在分頁尋址的片外數(shù)據(jù)存儲器中變量被定義在分頁尋址的片外數(shù)據(jù)存儲器中, , 每一每一頁片外數(shù)據(jù)存儲器的長度為頁片外數(shù)據(jù)存儲器的長度為256256字節(jié)。這時對變量字節(jié)。這時對變量的訪問是通過寄存器間接尋址的訪問是通過寄存器間接尋址(MOVX Ri)(MOVX Ri)進(jìn)行進(jìn)行 ，棧在內(nèi)部棧在內(nèi)部RAMRAM中中LARGELARGEXDATAXDATA，變量被定義在片外數(shù)據(jù)存儲器中變量被定義在片外數(shù)據(jù)存儲器中( (最大可達(dá)最大可達(dá)64K64K字字節(jié)節(jié)), ), 使用數(shù)據(jù)指針使用數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR來間接訪問變量來間接訪問變量(MOVX (MOVX DPTR)DP

12、TR) 指針* 在匯編語言程序中，要取存貯單元在匯編語言程序中，要取存貯單元m m的內(nèi)容可用直接尋的內(nèi)容可用直接尋址方式，也可用寄存器間接尋址方式址方式，也可用寄存器間接尋址方式 ，如果用，如果用R1R1寄存寄存器指示器指示m m的地址，用的地址，用R1R1取取m m單元的內(nèi)容。單元的內(nèi)容。* 在在C C語言中用變量名表示取變量的值語言中用變量名表示取變量的值( (相當(dāng)于直接尋址相當(dāng)于直接尋址) )，也可用另一個變量也可用另一個變量( (如如P)P)存放存放m m的地址，的地址，P P就相當(dāng)于就相當(dāng)于R1R1寄寄存器存器 。用。用* *P P取得取得m m單元的內(nèi)容單元的內(nèi)容( (相當(dāng)于匯編的

13、間接尋址相當(dāng)于匯編的間接尋址方式方式) )這里這里P P即為指針型變量。即為指針型變量。指針定義* MCS-51MCS-51有不同的存貯空間，不同的地址范圍，即使對有不同的存貯空間，不同的地址范圍，即使對于同一外部數(shù)據(jù)存貯器，又有用于同一外部數(shù)據(jù)存貯器，又有用RiRi分頁尋址分頁尋址(Ri(Ri為八為八位位) )和用和用DPTRDPTR尋址尋址(DPTR(DPTR為十六位為十六位) )兩種尋址方式兩種尋址方式* 指針本身也是一個變量，有它存放的存貯區(qū)和數(shù)據(jù)長指針本身也是一個變量，有它存放的存貯區(qū)和數(shù)據(jù)長度度* 在指針類型的定義中要說明：被指的變量的數(shù)據(jù)類型在指針類型的定義中要說明：被指的變量的

14、數(shù)據(jù)類型和存貯類型；指針變量本身的數(shù)據(jù)類型和存貯類型；指針變量本身的數(shù)據(jù)類型( (占幾個字節(jié)占幾個字節(jié)) )和存貯類型和存貯類型( (即指針本身存放在什么存貯區(qū)即指針本身存放在什么存貯區(qū)) )指針定義* 類型定義為類型定義為datadata或或idataidata，表示指針指示內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯，表示指針指示內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器；而器；而pdatapdata表示指針指向外部數(shù)據(jù)存貯器，用表示指針指向外部數(shù)據(jù)存貯器，用RiRi間間址，為八位地址址，為八位地址* 類型類型code/xdatacode/xdata表示指針指向外部程序存貯器或外部表示指針指向外部程序存貯器或外部數(shù)據(jù)存貯器指針，本身數(shù)據(jù)存貯器指針，

15、本身( (即被指即被指 示地址示地址) )應(yīng)為十六位長應(yīng)為十六位長度。度。* 使指針能適用于指向任何存貯空間，則可以定義指針使指針能適用于指向任何存貯空間，則可以定義指針為通用型，此時指針長度為為通用型，此時指針長度為3 3字節(jié)，第一字節(jié)表示存貯字節(jié)，第一字節(jié)表示存貯器類型編碼，第二、三字節(jié)分別表示所指器類型編碼，第二、三字節(jié)分別表示所指 地址的高位地址的高位和低位和低位存儲器類型bdata/ data / idataxdatapdatacode編碼0 x000 x010 xfe0 xff指針變量舉例*long xdata long xdata * *pxpx； / /* *指針指針pxpx指

16、向指向longlong型型xdataxdata區(qū)區(qū)( (每個數(shù)據(jù)占四個單元，指針自身在每個數(shù)據(jù)占四個單元，指針自身在默認(rèn)存貯器默認(rèn)存貯器( (如不指定編譯模式在如不指定編譯模式在datadata區(qū)區(qū)) )，指針長度為，指針長度為2 2個字節(jié)個字節(jié)* */ /*char xdata char xdata * *data pddata pd； / /* *指針指針pdpd指向字符型指向字符型xdataxdata區(qū)，自身在區(qū)，自身在datadata區(qū)，長度區(qū)，長度2 2字節(jié)字節(jié)* */ /*data char xdata data char xdata * *pdpd； / /* *與上例等效與上例

17、等效* */ / *data int data int * *pnpn；( (和和int int * *data pndata pn等效等效) ) / /* *定義一個類型為定義一個類型為intint型的通用型指針，指針自身在型的通用型指針，指針自身在datadata區(qū)長度為區(qū)長度為3 3字節(jié)字節(jié)* */ /函數(shù)* 庫函數(shù)庫函數(shù) 庫函數(shù)庫函數(shù)是編譯系統(tǒng)為用戶設(shè)計的一系列標(biāo)準(zhǔn)函是編譯系統(tǒng)為用戶設(shè)計的一系列標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)數(shù)* 用戶自定義函數(shù)用戶自定義函數(shù) 用戶根據(jù)任務(wù)編寫的函數(shù)用戶根據(jù)任務(wù)編寫的函數(shù)中斷* C51C51編譯器支持在編譯器支持在C C語言程序中直接編寫語言程序中直接編寫5151單片機(jī)的中單

18、片機(jī)的中斷服務(wù)程序，斷服務(wù)程序，C51C51編譯對函數(shù)定義進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了編譯對函數(shù)定義進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了一個關(guān)鍵字一個關(guān)鍵字interruptinterrupt，interruptinterrupt是函數(shù)定義時的一是函數(shù)定義時的一個選項，加上它函數(shù)將函數(shù)定義成中斷服務(wù)函數(shù)個選項，加上它函數(shù)將函數(shù)定義成中斷服務(wù)函數(shù)函數(shù)類型函數(shù)類型函數(shù)名函數(shù)名( (形式參數(shù)表形式參數(shù)表) interrupt ) interrupt nusing nnusing n* interrupt interrupt 后面的后面的n n為中斷號，為中斷號，n n的取值范圍為的取值范圍為0-310-31，編譯器從編譯器從8

19、n+38n+3處產(chǎn)生中斷向量處產(chǎn)生中斷向量中斷中斷* 中斷函數(shù)不能進(jìn)行參數(shù)傳遞，如果中斷函數(shù)中包含任中斷函數(shù)不能進(jìn)行參數(shù)傳遞，如果中斷函數(shù)中包含任何參數(shù)聲明都將導(dǎo)致編譯出錯何參數(shù)聲明都將導(dǎo)致編譯出錯* 中斷函數(shù)沒有返回值，如果企圖定義一個返回值將得中斷函數(shù)沒有返回值，如果企圖定義一個返回值將得到不正確的結(jié)果。在定義中斷函數(shù)時將其定義為到不正確的結(jié)果。在定義中斷函數(shù)時將其定義為voidvoid類型，以明確說明沒有返回值類型，以明確說明沒有返回值* 在任何情況下都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)，否則會產(chǎn)生在任何情況下都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)，否則會產(chǎn)生編譯錯誤編譯錯誤* 在中斷函數(shù)中調(diào)用了其它函數(shù)，則被調(diào)用函

20、數(shù)所使用在中斷函數(shù)中調(diào)用了其它函數(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)相同的寄存器組必須與中斷函數(shù)相同中斷舉例*include include sbit P1_0=P10; sbit P1_0=P10; void timer0 (void) interrupt 1 using 1 /void timer0 (void) interrupt 1 using 1 /* *T0T0中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口* */ / P1_0 =! P1_0; P1_0 =! P1_0; TH0=-(1000/256); /TH0=-(1000/256); /* *計數(shù)初值重裝計數(shù)初值重裝* */

21、/ TL0=-(1000%256); TL0=-(1000%256); void main(void) void main(void) TMOD=0 x01; /TMOD=0 x01; /* *T0T0工作在定時器方式工作在定時器方式1 1* */ / P1_0=0; P1_0=0; TH0=-(1000/256); /TH0=-(1000/256); /* *預(yù)置計數(shù)初值預(yù)置計數(shù)初值* */ / TL0=-(1000%256); TL0=-(1000%256); EA=1; /EA=1; /* *CPUCPU開中斷開中斷* */ / ET0=1; /ET0=1; /* *T0T0開中斷開中斷

22、* */ / TR0=1; /TR0=1; /* *啟動啟動T0T0* */ / dodo while(1); while(1); C語言編程實(shí)例*完成完成19805198052450324503的編程的編程 *分析：兩個乘數(shù)比較大，其積更大，采用分析：兩個乘數(shù)比較大，其積更大，采用unsigned longunsigned long類型，設(shè)乘積存放在外類型，設(shè)乘積存放在外部數(shù)據(jù)存貯器部數(shù)據(jù)存貯器0 0號開始的單元。程序如下：號開始的單元。程序如下： *main() main() * * unsigned long xdata unsigned long xdata * *p; /p; /*

23、*設(shè)定指針設(shè)定指針p p指向類型為指向類型為unsigned longunsigned long的外部的外部RAMRAM區(qū)區(qū)* */ / * unsigned long a=19805 unsigned long a=19805； / /* * 設(shè)置設(shè)置a a為為unsigned longunsigned long類型，并賦初值類型，并賦初值 * */ /* unsigned long b=24503,c; / unsigned long b=24503,c; /* *設(shè)置設(shè)置b b和積為和積為unsigned longunsigned long類型，并賦初值類型，并賦初值 * */ / *

24、p=0; / p=0; /* *設(shè)地址指向設(shè)地址指向0 0號單元號單元* */ / * c=a c=a* *b; b; * * *p=c; /p=c; /* *積存入外部積存入外部RAM 0RAM 0號單元號單元* */ / * C語言編程實(shí)例* 片內(nèi)片內(nèi)RAM 20HRAM 20H單元存放著一個單元存放著一個0 005H05H的數(shù)，用查表法，的數(shù)，用查表法，求出該數(shù)的平方值放入內(nèi)部求出該數(shù)的平方值放入內(nèi)部RAM 21HRAM 21H單元。單元。 * main()main()* *char x,char x,* *p p *char code tabchar code tab6 6= =0,1

25、,4,90,1,4,9，16,2516,25; ;*p = 0 x20; p = 0 x20; *x = tabx = tab* *p p; ; *p+; p+; * *p=x; p=x; C語言編程實(shí)例*片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM的的20H20H單元存放一個有符號數(shù)單元存放一個有符號數(shù)x x，函數(shù)，函數(shù)y y與與x x有如下關(guān)系式：有如下關(guān)系式： * x xx x0 0 * y= 20H x=0 y= 20H x=0 * x+5 x x+5 x0 0 *設(shè)設(shè)y y存放于存放于21H21H單元，程序如下單元，程序如下*main()main()* *char x,char x,* *p,p,* *y;

26、y;*p=0 x20; p=0 x20; *y=0 x21; y=0 x21; *for(;)for(;)* *x=x=* *p; p; *if(xif(x0)0)* *y=x; y=x; *if(xif(x0)0)* *y=x+5; y=x+5; *if(x=0)if(x=0)* *y=0 x20; y=0 x20; * * C語言編程實(shí)例* 用用P1.0P1.0輸出輸出1KHz1KHz和和500Hz500Hz的音頻信號驅(qū)動揚(yáng)聲的音頻信號驅(qū)動揚(yáng)聲器器, ,作報警信號作報警信號, ,要求要求1KHz1KHz信號響信號響100ms,500Hz100ms,500Hz信號響信號響200ms,200m

27、s,交替進(jìn)行交替進(jìn)行,P1.7,P1.7接一開關(guān)進(jìn)行控接一開關(guān)進(jìn)行控制制, ,當(dāng)開關(guān)合上當(dāng)開關(guān)合上, ,響報警信號響報警信號, ,當(dāng)開關(guān)斷當(dāng)開關(guān)斷KkKk告警告警信號停止信號停止, ,編出程序編出程序. .C語言編程實(shí)例*#include*sbit P10=P10;0;*sbit P17=P17;7;*main()main()* *unsigned char i, j;unsigned char i, j;*while(1)while(1)* * while(P17=0) while(P17=0)* *for(i=1;i=150;i+) /for(i=1;i=150;i+) /* *控制音響時

28、間控制音響時間* */ /* P10= P10=P10;P10;*for(j=0;j=50;j+); /for(j=0;j=50;j+); /* *延時完成信號延時完成信號gougou周期時間周期時間* */ /* *for(i=1;i=100;i+) /for(i=1;i=100;i+) /* *控制音響時間控制音響時間* */ /* P10= P10=P10;P10;* for(j=0;j=100;j+); / for(j=0;j=100;j+); /* *延時，完成信號周期時間延時，完成信號周期時間* */ /* * * * C語言編程實(shí)例* 在在 下圖中下圖中8XX518XX51接有五

29、個共陰極數(shù)碼管的動態(tài)顯接有五個共陰極數(shù)碼管的動態(tài)顯示接口電路，開關(guān)打向位置示接口電路，開關(guān)打向位置“1”1”時，顯示時，顯示“12345”12345”字樣，當(dāng)開關(guān)打向字樣，當(dāng)開關(guān)打向“2”2”時，顯示時，顯示HELLOHELLO字樣字樣P1.1P1.789C51P1.0P1.2P1.4P1.3P1.5P1.6P3.0P3.2P3.1P3.3P3.411111373GOEXTAL1XTAL2GNDVccEARST+5V+5VD6D0Q6Q0agg1230P210fC語言編程實(shí)例*#include*#define uint unsigned int*#deefine uchar unsigned char*sbitP17=P17；*main ( )*uchar code tab15=0 x86，0 xdb，0 xcf，0 xe6，0 xed ； /*“15”的字形碼，因的字形碼，因P1.7接的開關(guān)，接的開關(guān)，最高位送的最高位送的“1”*/ *uchar code tab25=0 xf8，0 xf9，0 xb8，0 xb8，0 x，bf； /*“HELLO”的段碼的段碼 “1”*/*uchar i；*unit j；*while(1)* * p3=0 x011* for(i=0；i+)* * if(p17=1)P