第三章 C51數(shù)據(jù)與運(yùn)算

1、第三章第三章 C51數(shù)據(jù)與運(yùn)算數(shù)據(jù)與運(yùn)算3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型3.2 常量與變量常量與變量3.3 C51數(shù)據(jù)的存儲類型與數(shù)據(jù)的存儲類型與8051存儲結(jié)構(gòu)存儲結(jié)構(gòu)3.4 8051特殊功能寄存器及其特殊功能寄存器及其C51定義定義3.5 8051并行接口及其并行接口及其C51定義定義3.6 位變量及其位變量及其C51定義定義3.7 C51運(yùn)算符、表達(dá)式及其規(guī)則運(yùn)算符、表達(dá)式及其規(guī)則3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序。 C語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以數(shù)據(jù)類型形式出現(xiàn)的。C51數(shù)據(jù)類型與標(biāo)準(zhǔn)C數(shù)據(jù)類型的最大不同之處：位型。在程序?qū)τ玫降乃袛?shù)據(jù)必須指定其數(shù)據(jù)類型。位型（bit

2、）字符型（char）整型（int）長整型（long）浮點(diǎn)型（float）雙精度浮點(diǎn)型（double）數(shù)組類型（array）結(jié)構(gòu)體類型（struct）共用體（union）枚舉（enum）基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型數(shù)據(jù)類型C51數(shù)據(jù)類型的取值范圍：數(shù)據(jù)類型的取值范圍：數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長度（長度（bit）長度（長度（byte）值域范圍值域范圍bit10，1unsigned char810255signed char81128127unsigned int162065535signed int162 3276832767unsigned float32404294967295signed floa

3、t324 21474836482147483647float3241.176E-383.40E+38(63.40E+38(6位數(shù)字位數(shù)字) )double6481.176E-383.40E+38(103.40E+38(10位數(shù)字位數(shù)字) )一般指針一般指針243存儲空間存儲空間0655353.2 常量與變量常量與變量 C語言中數(shù)據(jù)有常量和變量之分 常量：字面常量：如12，4.6，A 符號常量：用標(biāo)識符代表常量 常量定義： #define 常量名 常量值 #define CONST 60 變量：變量名（內(nèi)存中存貯單元的地址，符號地址） 變量定義：數(shù)據(jù)類型 變量名； int result; 習(xí)慣上

4、，常量名用大寫，變量名用小寫（C語言區(qū)分大小寫） 符號常量與變量的區(qū)別：在作用域內(nèi)，常量的值不能改變，也不能用等號賦值。 標(biāo)識符：用來標(biāo)識變量名、符號常量名、函數(shù)名、數(shù)組名、類型名、文件名的有效字符序列均稱為標(biāo)識符。 C語言規(guī)定：標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一字符必須為字母。 在C語言中，要求對所用到的變量作強(qiáng)制定義，也就是“先定義，后使用”。3.2.1 整型數(shù)據(jù)一、整型常量（整常數(shù)）的表示方法：1. 十進(jìn)制整數(shù)：如：12，02. 八進(jìn)制整數(shù)：以0開頭的數(shù)是八進(jìn)制數(shù)。 如0123，即(123)8，-0113. 十六進(jìn)制整數(shù)：以0 x開頭。如0 x57，-0 x12二、整型變

5、量1. 分類：根據(jù)數(shù)值的范圍分為：基本整型、短整型、長整型u 基本整型：以int表示。signed int，unsigned intu 短整型：以short int 或short表示。 signed short int，unsigned short intu 長整型：以long int 或long表示。 signed long int， unsigned long int2. 定義類型標(biāo)識符 變量名3. 數(shù)據(jù)溢出int a,b;a=32767; /*0111*/b=a+1; /*1000，b=-32768溢出，但運(yùn)行時并 不報(bào)錯，注意*/三、整型常量的類型1. 值在-3276832767范圍內(nèi)

6、的整數(shù)，認(rèn)為是int型。2. 超過上述范圍，而在-231（231-1）范圍內(nèi)的整數(shù)，認(rèn)為是long型。3. 整常量后面加一個字母u，認(rèn)為是unsigned int型（最高位不作符號位）4. 整常量后面加一個字母l或L，認(rèn)為是long型。如123L。3.2.2 實(shí)型數(shù)據(jù)一、實(shí)型常量的表示方法1. 十進(jìn)制小數(shù)形式：由數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成（必須有小數(shù)點(diǎn)）。如：.123，123.，123.02. 指數(shù)形式：如123e3或123E3代表123103。e之前必須有數(shù)字，e后面的指數(shù)必須為整數(shù)。規(guī)范化的指數(shù)形式：e之前的小數(shù)部分中，小數(shù)點(diǎn)左邊有且僅有一位非零數(shù)字。如1.23e2二、實(shí)型變量1. 分類：單精度（f

7、loat）：4byte，67位有效數(shù)字 雙精度（double）：8byte，1516位有效數(shù)字 長雙精度（long double）：10byte，較少用2. 定義：類型標(biāo)識符 變量名；三、實(shí)型常量的類型：一般作為雙精度來處理，可在數(shù)后面加f或F來表示單精度。3.2.3 字符型數(shù)據(jù)一、字符常量： 用單引號括起來的一個字符。如a，F(xiàn)，$ C還允許用一咱特殊形式的字符常量，就是用一個“”開頭的字符序列。如：printf(“ ab ct derftgn”); n代表一個換行符，是一種控制字符。在屏幕上是不能顯示的。在程序中也無法用一個一般形式的字符表示，只能采用特殊形式表示，稱為轉(zhuǎn)義字符。意思是后面的

8、字符轉(zhuǎn)換成另外的意義，常用的以開頭的特殊字符如下表：字符形式含義ASCII代碼n換行，將當(dāng)前位置移到下一行開頭10t水平制表（跳到下一個tab位置）9b退格，將當(dāng)前位置移到前一列8r回車，將當(dāng)前位置移到本行開頭13f換頁，將當(dāng)前位置移到下頁開頭12反斜杠字符92單引號字符 39”雙引號字符34ddd1到3位8進(jìn)制所代表的字符如012換行101字符Axhh1到2位16進(jìn)制所代表的字符二、字符變量定義形式：char 變量名；注意：一個字符變量只能存放一個字符，不能存放字符串。三、字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式和使用方法 字符數(shù)據(jù)以ASCII碼存儲。既可以以字符形式輸出，也可以以整數(shù)形式輸出。也可以對字

9、符數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。例：main() char c1,c2;c1=97; c2=98;/*相當(dāng)于c1=a; c2=b;*/printf(“%c%cn”,c1,c2);/*以字符形式輸出 ab*/printf(“%d%dn”,c1,c2);/*以整數(shù)形式輸出 97 98*/ 例：大小寫字母轉(zhuǎn)換main()char c1,c2; c1=a;c2=b;c1=c1-32;c2=c2-32;printf(“%c%c”,c1,c2); 字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)可以相互賦值。 字符變量的最高位作為符號位，即signed char?？啥x無符號字符型變量，unsigned char型。 為書寫方便，常使用簡化的縮寫形

10、式來定義變量的類型。 方法：在源程序開頭用define說明。例：#define uint unsigned int # define uchar unsigned char uchar c1; uint result;四、字符串常量用一對雙引號括起來的字符序列。如：”china”，”How do you do.”，”a”，”12.3”可以輸出一個字符串。如printf(“How do you do.”);C規(guī)定：在每一個字符串的結(jié)尾加一個字符串結(jié)束標(biāo)志，以使系統(tǒng)判斷字符串是否結(jié)束。以字符0作為字符串結(jié)束標(biāo)志，由系統(tǒng)自動添加。不能將字符串賦給字符變量。C語言沒有專門的字符串變量，使用字符數(shù)組存放

11、字符串。3.2.4 位變量 標(biāo)識符為bit 位變量的值可以是1或0 bit型變量只占用一位存儲單元，位于內(nèi)部RAM的可位尋址區(qū) 對于可位尋址的SFR空間的字節(jié)，可以字義特殊位變量標(biāo)識該字節(jié)的某一位，這種位變量類型的標(biāo)識符為sbit3.3 C51數(shù)據(jù)的存儲類型數(shù)據(jù)的存儲類型 C51定義的任何數(shù)據(jù)類型必須以一定的存儲類型定位在8051的某一存儲區(qū)中，否則沒有任何實(shí)際意義。存儲類型與存儲空間的對應(yīng)關(guān)系data直接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)，訪問速度快（128字節(jié)）bdata可位尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)，允許位與字節(jié)混合訪問（16字節(jié)）idata間接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)，可訪問片內(nèi)全部RAM地址空間（256字節(jié)）pd

12、ata分頁尋址片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)（256字節(jié)），由MOVX Ri訪問xdata尋址片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)（64K字節(jié)），有MOVX DPTR訪問code尋址代碼存儲區(qū)（64K字節(jié)），有MOVC DPTR訪問 例：#define uchar unsigned charuchar data a1;bit bdata flag;uchar xdata s=3,4,7,2,45,8;uchar code table10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f, 沒有指定存儲類型時，由編譯系統(tǒng)的存儲模式將其存于缺?。J(rèn)）存儲空間。 C51編譯器的存儲模式包括：SMALL，COMPACT，LARGE。 C5

13、1編譯器的存儲模式一般為小模式，缺省存儲類型為data3.4 8051特殊功能寄存器及其特殊功能寄存器及其C51定義定義 21個SFR分布在片內(nèi)RAM的高128字節(jié)中，對SFR的操作只能作直接尋址方式，其中有11個或位尋址的寄存器。 在C51中，SFR及其可位尋址的位是通過關(guān)鍵字sfr和sbit 來定義的。這種定義方法與標(biāo)準(zhǔn)C不兼容，只適用于C51。 注意： sfr和sbit 只能在函數(shù)外使用，一般放在程序開頭。例：sfr PSW=0 xD0; /*定義PSW寄存器地址為D0H*/sfr TMOD=0 x89; PSW是可位尋址的SFR，其中各位的定義用sbit例：sbit CY=0 xD7;

14、 /*定義位CY（其位地址為D7H）*/sbit AC=0 xD06;sfr PSW=0 xD0;sbit RS0=PSW3 大部分特殊功能寄存器及其可位尋址的位的定義在reg51.h、reg52.h等相應(yīng)的頭文件中已經(jīng)給出。使用時需在源文件中包含相應(yīng)的頭文件，即或作用SFR及其可位尋址的位。對于未定義的位，在使用前必須先定義。 例：#include “reg51.h”sbit P10=P10;sbit P12=P12;main()P10=1;P12=0;PSW=0 x08;/*等價(jià)的定義RS0=1；RS1=0；*/if(OV=1)3.5 8051并行接口及其并行接口及其C51定義定義單片機(jī)內(nèi)

15、部并行口用sfr定義，外部并行口的定義如何定義？用指針定義，指針的定義在absacc.h頭文件中例如：#include “absacc.h”#define PA XBYTE0 xffec/*將PA定義為外部I/O口，地址為0 xffec */main()PA=0 x3A; /*將數(shù)據(jù)3AH寫入地址為0 xffec的存儲單元或I/O端口*/3.6 位變量及其位變量及其C51定義定義1. 位變量的定義：關(guān)鍵字bit來定義，它的值是一個二進(jìn)制位。例：bit lock；bit dirention；/*將lock,direction定義為位變量*/2. 對位變量的限制： 不能定義位變量指針 不能定義位變

16、量數(shù)組 位變量說明中可以指定存儲類型，位變量的存儲類型只能是bdata3. 可位尋址對象：即可以字節(jié)尋址也可以位尋址。其存儲類型只能是bdata。使用時，先定義字節(jié)變量的數(shù)據(jù)類型和存儲類型，然后使用sbit關(guān)鍵字定義其中可獨(dú)立尋址訪問的位變量。例：int bdata a;char bdata b4;sbit a0=a0;sbit a12=a12;sbit b03=b03; sbit b36=b36;3.7 C51運(yùn)算符、表達(dá)式及其規(guī)則運(yùn)算符、表達(dá)式及其規(guī)則 運(yùn)算符就是完成某種特定運(yùn)算的符號。運(yùn)算符按其表達(dá)式中與運(yùn)算符的關(guān)系可分為單目運(yùn)算符、雙目運(yùn)算符和三目運(yùn)算符。單目就是指需要有一個運(yùn)算對象，

17、雙目就要求有兩個運(yùn)算對象，三目則要三個運(yùn)算對象。表達(dá)式是由運(yùn)算符及運(yùn)算對象所組成的具有特定含義的式子。C是一種表達(dá)式語言，表達(dá)式后面加“;”號就構(gòu)成了一個表達(dá)式語句。 C51的運(yùn)算符主要有：算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值及復(fù)合賦值運(yùn)算符。3.7.1 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式1. 基本的算術(shù)運(yùn)算符+加或取正值運(yùn)算符- 減或取負(fù)值運(yùn)算符*乘運(yùn)算符/ 除運(yùn)算符% 模（取余）運(yùn)算符（要求兩側(cè)操作數(shù)均為整型數(shù)據(jù)）2. 自增、自減運(yùn)算符（單目運(yùn)算符）+ 為自增運(yùn)算符- 為自減運(yùn)算符注意：（1）+、-運(yùn)算符只能用于變量，不能用于常量或表達(dá)式。（2）當(dāng)+j時，先將變量j

18、的值加1（j=j+1），再取變量值 當(dāng)j+時，是先取變量值，再把變量值加1 （j=j+1）。例：a=2,b=+a,則b=3,a=3a=2,b=a+,則b=2,a=33. 算術(shù)表達(dá)式和運(yùn)算符的優(yōu)先級與結(jié)合性 算術(shù)表達(dá)式：用算術(shù)運(yùn)算符和括號將操作數(shù)連接起來的式子。 形式為：操作數(shù)1 算術(shù)運(yùn)算符 操作數(shù)2 操作數(shù)可以是常量、變量、函數(shù)、數(shù)組、結(jié)構(gòu)等。如：a+b*(10-a)、a*(b+c)-(d-e)/f 優(yōu)先級：單目高于雙目，先乘除模，后加減，括號最優(yōu)先。 結(jié)合性：單目、三目、賦值運(yùn)算符自右向左結(jié)合（右結(jié)合性），其它自左向右（左結(jié)合性）。 例：-i+=-(i+)4. 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 運(yùn)算符的兩

19、側(cè)數(shù)據(jù)類型不同時，則必須利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需類型。（1）一般形式為：（類型名）（表達(dá)式）例：(double)a(int)a%(int)b(int)(x+y)表達(dá)式必須用括號括起來。例：(double)x+y=(double)(x)+y(double)(x+y)（2）自動（缺?。╊愋娃D(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換規(guī)則：doublelong unsigned int float char高 低3.7.2 關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式1. 關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先級C51中有6種關(guān)系運(yùn)算符： 大于 = 大于等于 =c+d、(a=3)(b=2)關(guān)系表達(dá)式的結(jié)果為邏輯值：真和假。C51中0表示假，1表示

20、真。3.7.3 邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式1. 邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先級& 邏輯與| 邏輯或 ！邏輯非優(yōu)先級： （1）！高于 &， &高于 | （2）！、算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、 &、|、賦值運(yùn)算符結(jié)合性：左結(jié)合2. 邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將兩個表達(dá)式或邏輯量連接起來的式子。表達(dá)式的結(jié)果為邏輯值：真和假。如：a=4,b=0,則a&b為0邏輯表達(dá)式的執(zhí)行規(guī)則：不完全執(zhí)行例：a&b&c，若a的值為0，則不需判斷b和c就可確定結(jié)果a|b|c，若a=0，則需判斷b值，若b=1，則可確定表達(dá)式結(jié)果3.7.4 位運(yùn)算符及其表達(dá)式位運(yùn)算符及其表達(dá)式1. C51中共有6種位運(yùn)算符：& 按位與| 按位或 按位異或 按位取反 右移優(yōu)先級：從高到低依次是：、&、| 結(jié)合性：單目右結(jié)合，雙目左結(jié)合注意：位運(yùn)算的操作對象只能是整型或字符型2. 各運(yùn)算符作用&