_單片機C語言程序設(shè)計

1、第四章 單片機C語言程序設(shè)計4.1 C語言與MCS-51單片機4.1.1 C語言的特點及程序結(jié)構(gòu)一C語言的特點1語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。2運算符豐富。3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。4可進行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。5可以直接對計算機硬件進行操作。6生成的目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。7可移植性好。C語言程序結(jié)構(gòu)一般如下：預(yù)處理命令 include函數(shù)說明 long fun1(); float fun2(); int x,y; float z;二C語言的程序結(jié)構(gòu)功能函數(shù)主函數(shù)功能函數(shù)功能函數(shù)1 fun1() 函數(shù)體 主函數(shù) main() 主函數(shù)體 功能函數(shù)2 fun2() 函數(shù)體

2、C語言程序在書寫時，一條語句可以寫成一行，也可以寫成幾行；還可以一行內(nèi)寫多條語句；但每條語句后面必須以分號“；作為結(jié)束符。C語言程序?qū)Υ笮懽帜副容^敏感，在程序中，同一個字母的大小寫系統(tǒng)是作不同的處理。在程序中可以用“/*/或“/對C程序中的任何局部作注釋，以增加程序的可讀性。 C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出是通過輸入輸出函數(shù)scanf()和printf()來實現(xiàn)的。輸入輸出函數(shù)是通過標準庫函數(shù)形式提供給用戶。 4.1.2 C語言與MCS-51單片機用匯編語言編寫MCS51單片機程序必須要考慮其存儲器結(jié)構(gòu)，尤其必須考慮其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器與特殊功能存放器的使用以及按實際地址處理端口數(shù)據(jù)。用

3、C語言編寫的MCS51單片機應(yīng)用程序，對數(shù)據(jù)類型與變量的定義，必須要與單片機的存儲結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，否那么編譯器不能正確地映射定位。 C51包含的數(shù)據(jù)類型、變量存儲模式、輸入輸出處理、函數(shù)等方面與標準的C語言有一定的區(qū)別。 其它的語法規(guī)那么、程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計方法等與標準的C語言程序設(shè)計相同。4.1.3 C51程序結(jié)構(gòu)C51的語法規(guī)定、程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計方法都與標準的C語言程序設(shè)計相同，但C51程序與標準的C程序在以下幾個方面不一樣：1C51中定義的庫函數(shù)和標準C語言定義的庫函數(shù)不同。標準的C語言定義的庫函數(shù)是按通用微型計算機來定義的，而C51中的庫函數(shù)是按MCS-51單片機相應(yīng)情況來定義的；2C5

4、1中的數(shù)據(jù)類型與標準C的數(shù)據(jù)類型也有一定的區(qū)別，在C51中還增加了幾種針對MCS-51單片機特有的數(shù)據(jù)類型；3C51變量的存儲模式與標準C中變量的存儲模式不一樣，C51中變量的存儲模式是與MCS-51單片機的存儲器緊密相關(guān)；4C51與標準C的輸入輸出處理不一樣，C51中的輸入輸出是通過MCS-51串行口來完成的，輸入輸出指令執(zhí)行前必須要對串行口進行初始化；5C51與標準C在函數(shù)使用方面也有一定的區(qū)別，C51中有專門的中斷函數(shù)。4.2 C51的數(shù)據(jù)類型 C51的數(shù)據(jù)類型分為根本數(shù)據(jù)類型和組合數(shù)據(jù)類型，情況與標準C中的數(shù)據(jù)類型根本相同，但其中char型與short型相同，float型與double

5、型相同，C51中還有專門針對于MCS-51單片機的特殊功能存放器型和位類型。 一 char字符型有signed char和unsigned char之分，默認為signed char。對于signed char，最高位為符號位，“0表示正數(shù)，“1表示負數(shù)，補碼表示，所能表示的數(shù)值范圍是-128+127；對于unsigned char，它用于定義無符號字節(jié)數(shù)據(jù)或字符，取值范圍為0255。unsigned char可以用來存放無符號數(shù)，也可以存放西文字符，一個西文字符占一個字節(jié)，在計算機內(nèi)部用ASCII碼存放。 二int整型分singed int和unsigned int。默認為signed in

6、t。它們的長度均為兩個字節(jié)，用于存放一個雙字節(jié)數(shù)據(jù)。對于signed int，用于存放兩字節(jié)帶符號數(shù)，補碼表示，數(shù)的范疇為-32768+32767。對于unsigned int，用于存放兩字節(jié)無符號數(shù)，數(shù)的范圍為065535。三long長整型 分singed long和unsigned long。默認為signed long。對于signed long，用于存放四字節(jié)帶符號數(shù)，補碼表示，數(shù)的范疇為-2147483648+2147483647。對于unsigned long，用于存放四字節(jié)無符號數(shù)，數(shù)的范圍為04294967295。四float浮點型 float型數(shù)據(jù)的長度為四個字節(jié)，包含指數(shù)和

7、尾數(shù)兩局部，最高位為符號位，“1表示負數(shù)，“0表示正數(shù)，其次的8位為階碼，最后的23位為尾數(shù)的有效數(shù)位，由于尾數(shù)的整數(shù)局部隱含為“1，所以尾數(shù)的精度為24位。 +124.75=+1111100.11B=+1.111100112+110E=+00000110+01111111=10000101B +127 字節(jié)地址3210浮點數(shù)的內(nèi)容SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM單精度浮點數(shù)的格式一個浮點數(shù)的取值范圍： -1S2E-1271.M字節(jié)地址3210浮點數(shù)的內(nèi)容01000010111110011000000000000000五* 指針型 指針型本身就是一個變量，在這個

8、變量中存放的指向另一個數(shù)據(jù)的地址。六特殊功能存放器型 sfr為字節(jié)型特殊功能存放器類型，占一個內(nèi)存單元，sfr16為雙字節(jié)型特殊功能存放器類型，占用兩個字節(jié)單元，在C51中對特殊功能存放器的訪問必須先用sfr或sfr16進行聲明。七位類型在C51中，支持兩種位類型：bit型和sbit型。它們在內(nèi)存中都只占一個二進制位，其值可以是“1或“0。用bit定義的位變量在C51編譯器編譯時，在不同的時候位地址是可以變化的，用sbit定義的位變量必須與MCS-51單片機的一個可以尋址位單元或可位尋址的字節(jié)單元中的某一位聯(lián)系在一起，在C51編譯器編譯時，其對應(yīng)的位地址是不可變化的?；緮?shù)據(jù)類型長度取值范圍u

9、nsigned char1字節(jié)0255signed char1字節(jié)-128+127unsigned int2字節(jié)065535signed int2字節(jié)-32768+32767unsigned long4字節(jié)04294967295signed long4字節(jié)-2147483648+2147483647float4字節(jié)1.175494E-383.402823E+38bit1位0或1Sbit1位0或1sfr1字節(jié)0255sfr162字節(jié)065535KEIL C51編譯器能夠識別的根本數(shù)據(jù)類型在C51語言程序中，有可能會出現(xiàn)在運算中數(shù)據(jù)類型不一致的情況。C51允許任何標準數(shù)據(jù)類型的隱式轉(zhuǎn)換，隱式轉(zhuǎn)換的

10、優(yōu)先級順序如下：bitcharintlongfloatsignedunsignedC51除了支持隱式類型轉(zhuǎn)換外，還可以通過強制類型轉(zhuǎn)換符“對數(shù)據(jù)類型進行人為的強制轉(zhuǎn)換。px=(char xdata * )0 xB0004.3 51的運算量4.3.1 常量常量是指在程序執(zhí)行過程中其值不能改變的量。在C51中支持整型常量、浮點型常量、字符型常量和字符串型常量。一整型常量 整型常量也就是整型常數(shù)，根據(jù)其值范圍在計算機中分配不同的字節(jié)數(shù)來存放。在C51中它可以表示成以下幾種形式： 十進制整數(shù)。如234、-56、0等。 十六進制整數(shù)。以0 x開頭表示，如0 x12表示十六進制數(shù)12H。 長整數(shù)。在C51

11、中當一個整數(shù)的值到達長整型的范圍，那么該數(shù)按長整型存放，在存儲器中占四個字節(jié)，如一個整數(shù)后面加一個字母L，這個數(shù)在存儲器中也按長整型存放。如123L在存儲器中占四個字節(jié)。二浮點型常量 十進制表示形式又稱定點表示形式，由數(shù)字和小數(shù)點組成。如 0.123、34.645等 指數(shù)表示形式為： 數(shù)字 .數(shù)字 e 數(shù)字 例如：123.456e-3、-3.123e2等三字符型常量 字符型常量是用單引號引起的字符，如a、1、F等?？梢允强娠@示的ASCII字符，也可以是不可顯示的控制字符。對不可顯示的控制字符須在前面加上反斜杠“組成轉(zhuǎn)義字符。利用它可以完成一些特殊功能和輸出時的格式控制。常用的轉(zhuǎn)義字符如表4-2

12、所示。 轉(zhuǎn)義字符含 義ASCII碼（十六進制數(shù)） 0空字符（null）00H n換行符（LF）0AH r回車符（CR）0DH t水平制表符（HT）09H b退格符（BS）08H f換頁符（FF）0CH 單引號27H ”雙引號22H 反斜杠5CH表4-2四字符串型常量 字符串型常量由雙引號“括起的字符組成。如“D、“1234、“ABCD等。一個字符常量在計算機內(nèi)只用一個字節(jié)存放，一個字符串常量在內(nèi)存中存放時不僅雙引號內(nèi)的字符一個占一個字節(jié)，而且系統(tǒng)會自動的在后面加一個轉(zhuǎn)義字符“0作為字符串結(jié)束符。4.3.2 變量定義的格式如下： 存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值

13、；一數(shù)據(jù)類型說明符指明變量在存儲器中占用的字節(jié)數(shù)。可以是根本數(shù)據(jù)類型說明符，可以是組合數(shù)據(jù)類型說明符，可以是用typedef定義的類型別名?！纠?-1】 typedef的使用。typedef unsigned int WORD;typedef unsigned char BYTE;BYTE a1=0 x12;WORD a2=0 x1234;存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；二變量名在C51中規(guī)定變量名可以由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字母必須為字母或下劃線。變量名有兩種：普通變量名和指針變量名。它們的區(qū)別是指針變量名前面要帶“*號。存儲種類 數(shù)據(jù)類

14、型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；三存儲種類存儲種類是指變量在程序執(zhí)行過程中的作用范圍。C51變量的存儲種類有四種,分別是:自動(auto)、外部(extern)、靜態(tài)(static)、存放器(register)。存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；四存儲器類型存儲器類型與存儲種類完全不同。C51編譯器能識別的存儲器類型有以下幾種。存儲器類型描 述 data直接尋址的片內(nèi)RAM低128B，訪問速度快 bdata片內(nèi)RAM的可位尋址區(qū)（20H2FH），允許字節(jié)和位混合訪問 idata間接尋址訪問的片內(nèi)RAM，允許訪問全部片內(nèi)RAM pdata用R

15、i間接訪問的片外RAM的低256B xdata用DPTR間接訪問的片外RAM，允許訪問全部64k片外RAM code程序存儲器ROM64k空間存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；【例4-2】變量定義存儲種類和存儲器類型相關(guān)情況。 char data varl； /*在片內(nèi)RAM低128B定義用直接尋址方式訪問的字符型變量var1*/ int idata var2； /*在片內(nèi)RAM256B定義用間接尋址方式訪問的整型變量var2*/ auto unsigned long data var3； /*在片內(nèi)RAM128B定義用直接尋址方式訪問的自動無符號長整型變量v

16、ar3*/ extern float xdata var4； /*在片外RAM64KB空間定義用間接尋址方式訪問的外部實型變量var4*/ int code var5； /*在ROM空間定義整型變量var5*/ unsign char bdata var6； /*在片內(nèi)RAM位尋址區(qū)20H2FH單元定義可字節(jié)處理和位處理的無符號字符型變量var6*/存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲器類型 變量名1=初值，變量名2初值；五特殊功能存放器變量在C51中，允許用戶對特殊功能存放器進行訪問，訪問時須通過sfr或sfr16類型說明符進行定義，定義時須指明它們所對應(yīng)的片內(nèi)RAM單元的地址。格式如下： sfr

17、或sfr16 特殊功能存放器名=地址；特殊功能存放器名一般用大寫字母表示。地址一般用直接地址形式，【例4-3】特殊功能存放器的定義。 sfr PSW=0 xd0； sfr SCON=0 x98； sfr TMOD=0 x89； sfr P1=0 x90； sfr16 DPTR=0 x82；DPL：82H DPH：83H sfr16 T0=0X8A； TL0：8AH TH0：8BH六位變量 在C51中，允許用戶通過位類型符定義位變量。位類型符有兩個：bit和sbit?？梢远x兩種位變量。 bit位類型符用于定義一般的可位處理位變量。格式如下： bit 位變量名； 注意存儲器類型只能是bdata、

18、data、idata。只能是片內(nèi)RAM的可位尋址區(qū)，嚴格來說只能是bdata。【例4-4】 bit型變量的定義。bit data a1； /*正確*/bit bdata a2； /*正確*/bit pdata a3； /*錯誤*/bit xdata a4； /*錯誤*/sbit 位變量名=位地址；【例4-5】sbit型變量的定義。sbit OV=0 xd2；sbit CY=oxd7；unsigned char bdata flag；sbit flag0=flag0；sfr P1=0 x90；sbit P1_0=P10；sbit P1_1=P11；sbit P1_2=P12； sbit P1_7

19、=P17；C51編譯器把MCS-51單片機的常用的特殊功能存放器和特殊位進行了定義，放在一個“reg51.h或“reg52.h的頭文件中，使用之前用一條預(yù)處理命令#include 把這個頭文件包含到程序中4.3.3 存儲模式 C51編譯器支持三種存儲模式：SMALL模式、COMPACT模式和LARGE模式。不同的存儲模式對變量默認的存儲器類型不一樣。1SMALL模式。SMALL模式稱為小編譯模式，在SMALL模式下，編譯時，函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片內(nèi)RAM中，存儲器類型為data。2COMPACT模式。編譯時，函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片外RAM的低256字節(jié)空間，存儲器類型為pdata。3LAR

20、GE模式。編譯時函數(shù)參數(shù)和變量被默認在片外RAM的64K字節(jié)空間，存儲器類型為xdata。在程序中變量的存儲模式的指定通過#pragma預(yù)處理命令來實現(xiàn)。函數(shù)的存儲模式可通過在函數(shù)定義時后面帶存儲模式說明。如果沒有指定，那么系統(tǒng)都隱含為SMALL模式?！纠?-6】變量的存儲模式。#pragma small /*變量的存儲模式為SMALL*/char k1;int xdata m1;#pragma compact /*變量的存儲模式為compact */char k2;int xdata m2;int func1(int x1,int y1) large /*函數(shù)的存儲模式LARGE*/retu

21、rn(x1+y1);int func2(int x2,int y2) /*函數(shù)的存儲模式隱含為SMALL*/ return(x2-y2);4.3.4 絕對地址的訪問一使用C51運行庫中預(yù)定義宏 C51編譯器提供了一組宏定義來對51系列單片機的code、data、pdata和xdata空間進行絕對尋址。規(guī)定只能以無符號數(shù)方式訪問，定義了8個宏定義，其函數(shù)原型如下：#define CBYTE(unsigned char volatile*)0 x50000L)#define DBYTE(unsigned char volatile*)0 x40000L)#define PBYTE(unsigned

22、 char volatile*)0 x30000L)#define XBYTE(unsigned char volatile*)0 x20000L)#define CWORD(unsigned int volatile*)0 x50000L)#define DWORD(unsigned int volatile*)0 x40000L)#define PWORD(unsigned int volatile*)0 x30000L)#define XWORD(unsigned int volatile*)0 x20000L)這些函數(shù)原型放在absacc.h文件中。使用時用預(yù)處理命令把該頭文件包含到文

23、件中，形式為：#include ?！纠?-7】絕對地址對存儲單元的訪問#include /*絕對地址頭文件包含在文件中*/#include /*將存放器頭文件包含在文件中*/#define uchar unsigned char /*uchar為unsigned char*/#define uint unsigned int /*uint為unsigned int*/void main(void)uchar var1;uint var2;var1=XBYTE0 x0005; /*訪問片外RAM的0005H字節(jié)單元*/var2=XWORD0 x0002; /*訪問片外RAM的0002H字單元*/

24、.while(1); 二通過指針訪問【例4-8】 通過指針實現(xiàn)絕對地址的訪問。#define uchar unsigned char /*uchar為unsigned char*/#define uint unsigned int /*符號uint為unsigned int*/void func(void)uchar data var1;uchar pdata *dp1; /*定義一個指向pdata區(qū)的指針dp1*/uint xdata *dp2; /*定義一個指向xdata區(qū)的指針dp2*/uchar data *dp3; /*定義一個指向data區(qū)的指針dp3*/dp1=0 x30; /*

25、dp1指針賦值，指向pdata區(qū)的30H單元*/dp2=0 x1000; /*dp2指向xdata區(qū)的1000H單元*/*dp1=0 xff; /*將數(shù)據(jù)0 xff送到片外RAM30H單元*/*dp2=0 x1234; /*將數(shù)據(jù)0 x1234送到片外1000H單元*/dp3=&var1; /*dp3指針指向data區(qū)的var1變量*/*dp3=0 x20; /*給變量var1賦值0 x20*/三使用C51擴展關(guān)鍵字_at_使用_at_對指定存儲器空間的絕對地址訪問，格式如下： 存儲器類型 數(shù)據(jù)類型說明符 變量名 _at_ 地址常數(shù)；存儲器類型為data、bdata、idata、pdata等，

26、如省略那么按存儲模式規(guī)定的默認存儲器類型確定變量的存儲器區(qū)域；使用_at_定義的變量必須為全局變量。【例4-9】通過_at_實現(xiàn)絕對地址的訪問。#define uchar unsigned char #define uint unsigned intvoid main(void)data uchar x1_at_ 0 x40; /*在data區(qū)字節(jié)變量x1, 地址40H*/xdata uint x2 _at_ 0 x2000; /*在xdata區(qū)定義字變量x2 */x1=0 xff;x2=0 x1234;.while(1);4.4 C51的運算符及表達式4.4.1 賦值運算符“= 它的功能是將

27、一個數(shù)據(jù)的值賦給一個變量，如x=10。 利用賦值運算符將一個變量與一個表達式連接起來的式子稱為賦值表達式， 在賦值表達式的后面加一個分號“；就構(gòu)成了賦值語句， 變量=表達式； 例如： x=8+9； /*將8+9的值賦紿變量x*/ x=y=5； /*將常數(shù)5同時賦給變量x和y*/ 在C51中，允許在一個語句中同時給多個變量賦值，賦值順序自右向左。 4.4.2 算術(shù)運算符C51中支持的算術(shù)運算符有：+ 加或取正值運算符- 減或取負值運算符* 乘運算符/ 除運算符% 取余運算符對于除運算，如相除的兩個數(shù)為浮點數(shù)，那么運算的結(jié)果也為浮點數(shù)，如相除的兩個數(shù)為整數(shù)，那么運算的結(jié)果也為整數(shù)，即為整除。如25

28、.0/20.0結(jié)果為1.25，而25/20結(jié)果為1。 對于取余運算，那么要求參加運算的兩個數(shù)必須為整數(shù)，運算結(jié)果為它們的余數(shù)。例如：x=5%3，結(jié)果x的值為2。4.4.3 關(guān)系運算符C51中有6種關(guān)系運算符： 大于= 大于等于3，結(jié)果為真1，而10= =100，結(jié)果為假0。4.4.4 邏輯運算符C51有3種邏輯運算符：| 邏輯或& 邏輯與！ 邏輯非邏輯運算符用于求條件式的邏輯值，用邏輯運算符將關(guān)系表達式或邏輯量連接起來的式子就是邏輯表達式。 邏輯與，格式： 條件式1 & 條件式2 當條件式1與條件式2都為真時結(jié)果為真非0值， 否那么為假0值。邏輯或，格式： 條件式1 | 條件式2 當條件式1與

29、條件式2都為假時結(jié)果為假0值， 否那么為真非0值。邏輯非，格式： ！條件式當條件式原來為真非0值，邏輯非后結(jié)果為假0值。當條件式原來為假0值，邏輯非后結(jié)果為真非0值。例如：假設(shè)a=8，b=3，c=0，那么！a為假，a & b為真，b & c為假, b | c為真。4.4.5 位運算符C51中的位運算符有： & 按位與 | 按位或 按位異或 按位取反 右移例4-10】設(shè)a=0 x45=01010100B， b=0 x3b=00111011B，那么 a&b=00010000b=0 x10。 a|b=01111111B=0 x7f。 ab=01101111B=0 x6f。 a=10101011B=0

30、 xab。 a2=00001110B=0 x0e。4.4.6 復(fù)合賦值運算符 C51語言中支持在賦值運算符“=的前面加上其它運算符，組成復(fù)合賦值運算符。下面是C51中支持的復(fù)合賦值運算符： += 加法賦值 + 減法賦值 *= 乘法賦值 /= 除法賦值 %= 取模賦值 &= 邏輯與賦值 |= 邏輯或賦值 = 邏輯異或賦值 = 邏輯非賦值 = 右移位賦值 =2相當于x=x2。4.4.7 逗號運算符 在C51語言中，逗號“，是一個特殊的運算符，可以用它將兩個或兩個以上的表達式連接起來，稱為逗號表達式。逗號表達式的一般格式為： 表達式1，表達式2，表達式n例如： x=(a=3,6*3) 結(jié)果x的值為1

31、8。4.4.8 條件運算符 條件運算符“？：是C51語言中唯一的一個三目運算符： 邏輯表達式？表達式1：表達式2當邏輯表達式的值為真非0值時，將計算的表達式1的值作為整個條件表達式的值；當邏輯表達式的值為假0值時，將計算的表達式2的值作為整個條件表達式的值。例如：條件表達式max=(ab)?a:b 執(zhí)行結(jié)果是將a和b中較大的數(shù)賦值給變量max。4.4.9 指針與地址運算符變量的指針就是該變量的地址，還可以定義一個專門指向某個變量的地址的指針變量。運算符： * 指針運算符 & 取地址運算符 例如：指針變量p中的地址為2000H，那么*p所訪問的是地址為2000H的存儲單元，x=*p，實現(xiàn)把地址為

32、2000H的存儲單元的內(nèi)容送給變量x。 例如：設(shè)變量x的內(nèi)容為12H，地址為2000H，那么&x的值為2000H， 如有一指針變量p，那么通常用p=&x，實現(xiàn)將x變量的地址送給指針變量p，指針變量p指向變量x， 以后可以通過*p訪問變量x。4.5 表達式語句及復(fù)合語句4.5.1 表達式語句在表達式的后邊加一個分號“；就構(gòu)成了表達式語句 ,如:a=+b*9；x=8；y=7；+k； 僅由個分號“；占一行形成一個表達式語句，這種語句稱為空語句。 空語句在程序設(shè)計中通常用于兩種情況：1在程序中為有關(guān)語句提供標號，用以標記程序執(zhí)行的位置。例如采用下面的語句可以構(gòu)成一個循環(huán)。repeat：； ； goto

33、 repeat；2在用while語句構(gòu)成的循環(huán)語句后面加一個分號，形成一個不執(zhí)行其它操作的空循環(huán)體。這種結(jié)構(gòu)通常用于對某位進行判斷，當不滿足條件那么等待，滿足條件那么執(zhí)行?！纠?-11】下面這段子程序用于讀取8051單片機的串行口的數(shù)據(jù)，當沒有接收到那么等待，當接收到，接收數(shù)據(jù)后返回，返回值為接收的數(shù)據(jù)。#include char getchar()char c;while(!RI); /當接收中斷標志位RI為0那么等待， /當接收中斷標志位為1那么結(jié)束等待。c=SBUF;RI=0;return(c);4.5.2 復(fù)合語句 復(fù)合語句是由假設(shè)干條語句組合而成的一種語句，在C51中，用一個大括號“

34、將假設(shè)干條語句括在一起就形成了一個復(fù)合語句，復(fù)合語句最后不需要以分號“；結(jié)束，但它內(nèi)部的各條語句仍需以分號“；結(jié)束。復(fù)合語句的一般形式為：局部變量定義；語句l；語句2；在復(fù)合語句內(nèi)部語句所定義的變量，稱為該復(fù)合語句中的局部變量，它僅在當前這個復(fù)合語句中有效。4.6 C51的輸入輸出在C51的標準函數(shù)庫中提供了一個名為“stdio.h的一般I/O函數(shù)庫，它當中定義了C51中的輸入和輸出函數(shù)。當對輸入和輸出函數(shù)使用時，須先用預(yù)處理命令“#include 將該函數(shù)庫包含到文件中。 在C51的一般I/O函數(shù)庫中定義的I/O函數(shù)都是通過串行接口實現(xiàn)，在使用I/O函數(shù)之前，應(yīng)先對MCS-51單片機的串行接

35、口進行初始化。選擇串口工作于方式2，波特率由定時器/計數(shù)器1 8位自動重載方式溢出率決定。設(shè)系統(tǒng)時鐘為12MHZ，波特率為2400，那么初始化程序如下：SCON=0 x52；TMOD=0X20；TH1=0 xf3；TR1=1；4.6.1 格式輸出函數(shù)printf()printf(格式控制，輸出參數(shù)表)格式控制是用雙引號括起來的字符串，也稱轉(zhuǎn)換控制字符串，它包括三種信息：格式說明符、普通字符和轉(zhuǎn)義字符。1格式說明符，由“%和格式字符組成，它的作用是用于指明輸出的數(shù)據(jù)的格式輸出，如%d、%f等，它們的具體情況見表4-4。2普通字符，這些字符按原樣輸出，用來輸出某些提示信息。3轉(zhuǎn)義字符，就是前面介紹

36、的轉(zhuǎn)義字符表4-2，用來輸出特定的控制符，如輸出轉(zhuǎn)義字符n就是使輸出換一行。輸出參數(shù)表是需要輸出的一組數(shù)據(jù)，可以是表達式。格式字符數(shù)據(jù)類型輸出格式dint帶符號十進制數(shù)uint無符號十進制數(shù)oint無符號八進制數(shù)xint無符號十六進制數(shù)，用“af”表示Xint無符號十六進制數(shù)，用“AF”表示ffloat帶符號十進制數(shù)浮點數(shù)，形式為-dddd.dddde，Efloat帶符號十進制數(shù)浮點數(shù)，形式為-d.ddddEddg，Gfloat自動選擇e或f格式中更緊湊的一種輸出格式cchar單個字符s指針指向一個帶結(jié)束符的字符串p指針帶存儲器批示符和偏移量的指針，形式為M：aaaa其中，M可分別為：C(co

37、de)，D(data)，I(idata)，P(pdata)如M為a，則表示的是指針偏移量4.6.2 格式輸入函數(shù)scanfscanf的格式如下：scanf格式控制，地址列表格式控制可以包括以下三種信息：空白字符、普通字符和格式說明。1空白字符，包含空格、制表符、換行符等，這些字符在輸出時被忽略。2普通字符，除了以百分號“%開頭的格式說明符而外的所有非空白字符，在輸入時要求原樣輸入。3格式說明，由百分號“%和格式說明符組成，用于指明輸入數(shù)據(jù)的格式，具體情況見表4-5。地址列表是由假設(shè)干個地址組成，它可以是指針變量、取地址運算符“&加變量變量的地址或字符串名表示字符串的首地址。格式字符數(shù)據(jù)類型輸出

38、格式dint指針帶符號十進制數(shù)uint指針無符號十進制數(shù)oint指針無符號八進制數(shù)xint指針無符號十六進制數(shù)f，e，Efloat指針浮點數(shù)cchar指針字符sstring指針字符串【例4-12】 使用格式輸入輸出函數(shù)的例子#include /包含特殊功能存放器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int x,y; /定義整型變量x和ySCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;printf(“input x,y:n); /輸出提示信息scanf(“%d%d,&x,&y); /輸入x和y的值printf(“n)

39、; /輸出換行printf(“%d+%d=%d,x,y,x+y); /按十進制形式輸出printf(“n); /輸出換行printf(“%xH+%xH=%XH,x,y,x+y); /按十六進制形式輸出while(1); /結(jié)束4.7 C51程序根本結(jié)構(gòu)與相關(guān)語句4.7.1 C51的根本結(jié)構(gòu)一順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu):程序由低地址到高地址依次執(zhí)行，圖4.3給出順序結(jié)構(gòu)流程圖，程序先執(zhí)行A操作，然后再執(zhí)行B操作。AB圖4.3 順序結(jié)構(gòu)流程圖程序先對一個條件進行判斷。當條件成立，即條件語句為“真時，執(zhí)行一個分支，當條件不成立時，即條件語句為“假時，執(zhí)行另一個分支。二選擇結(jié)構(gòu)條件P語句A語句B成立不成立實現(xiàn)選

40、擇結(jié)構(gòu)的語句為if/else，if/else if語句。多分支結(jié)構(gòu)既可以通過if和else if語句嵌套實現(xiàn)，也可用swith/case語句實現(xiàn)。循環(huán)結(jié)構(gòu)又分為兩種：當while型循環(huán)結(jié)構(gòu)；直到do.while型循環(huán)結(jié)構(gòu)。1當型循環(huán)結(jié)構(gòu)當條件P成立為“真時，重復(fù)執(zhí)行語句A，當條件不成立為“假時才停止重復(fù)，執(zhí)行后面的程序。三循環(huán)結(jié)構(gòu)條件P語句A成立不成立圖4.3 當型循環(huán)結(jié)構(gòu) 2直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)先執(zhí)行語句A，再判斷條件P，當條件成立為“真時，再重復(fù)執(zhí)行語句A，直到條件不成立為“假時才停止重復(fù)，執(zhí)行后面的程序。條件P語句A成立不成立圖4.4 直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句主要有：while、do

41、while、for、goto等。4.7.2 if語句if語句是C51中的一個根本條件選擇語句，它通常有三種格式：1if 表達式 語句；2if 表達式 語句1； else 語句2；3if 表達式1 語句1； else if 表達式2 語句2； else if 表達式3 語句3； else if 表達式n-1 語句n-1； else 語句n【例4-13】 if語句的用法。1if (x!=y) printf(“x=%d,y=%dn,x,y);執(zhí)行上面語句時，如果x不等于y，那么輸出x的值和y的值。2if (xy) max=x; else max=y;執(zhí)行上面語句時，如x大于y成立，那么把x送給最大值

42、變量max，如x大于y不成立，那么把y送給最大值變量max。使max變量得到x、y中的大數(shù)。3if (score=90) printf(“Your result is an An); else if (score=80) printf(“Your result is an Bn); else if (score=70) printf(“Your result is an Cn); else if (score=60) printf(“Your result is an Dn); else printf(“Your result is an En);執(zhí)行上面語句后，能夠根據(jù)分數(shù)score分別打出

43、A、B、C、D、E五個等級。4.7.3 switch/case語句switch是C51中提供的專門處理多分支結(jié)構(gòu)的多分支選擇語句。它的格式如下：switch 表達式case 常量表達式1：語句1；break；case 常量表達式2：語句2；break；case 常量表達式n：語句n；break；default：語句n+1；說明如下：1switch后面括號內(nèi)的表達式，可以是整型或字符型表達式2當該表達式的值與某一“case后面的常量表達式的值相等時，就執(zhí)行該“case后面的語句，然后遇到break語句退出switch語句。假設(shè)表達式的值與所有case后的常量表達式的值都不相同，那么執(zhí)行defau

44、lt后面的語句，然后退出switch結(jié)構(gòu)。3每一個case常量表達式的值必須不同，否那么會自相矛盾4case語句和default語句的出現(xiàn)次序?qū)?zhí)行過程沒有影響。5每個case語句后面可以有“break，也可以沒有。有break語句，執(zhí)行到break那么退出switch結(jié)構(gòu)，假設(shè)沒有，那么會順次執(zhí)行后面的語句，直到遇到break或結(jié)束。6每一個case語句后面可以帶一個語句，也可以帶多個語句，還可以不帶。語句可以用花括號括起，也可以不括。7多個case可以共用一組執(zhí)行語句。【例4-14】 switch/case語句的用法。對學生成績劃分為AD，對應(yīng)不同的百分制分數(shù)，要求根據(jù)不同的等級打印出它的

45、對應(yīng)百分數(shù)?？梢酝ㄟ^下面的switch/case語句實現(xiàn)。switchgradecase A；printf90100n；break；case B；printf8090n；break；case C；printf7080n；break；case D；printf6070n；break；case E；printf60n；break；default；printferrorn4.7.4 while語句 while語句在C51中用于實現(xiàn)當型循環(huán)結(jié)構(gòu)，它的格式如下： while表達式 語句； /*循環(huán)體*/ while語句后面的表達式是能否循環(huán)的條件，后面的語句是循環(huán)體。當表達式為非0真時，就重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體

46、內(nèi)的語句；當表達式為0假，那么中止while循環(huán)，程序?qū)?zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)之外的下一條語句。#include /包含特殊功能存放器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int i,s=0; /定義整型變量x和yi=1;SCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;while (i=100) /累加1100之和在s中s=s+i;i+;printf(“1+2+3+100=%dn,s);while(1);【例4-15】通過while語句計算并輸出1100的累加和程序執(zhí)行的結(jié)果：1+2+3+100=50504.7.5 do w

47、hile語句do while語句在C51中用于實現(xiàn)直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)，格式如下： do 語句； /*循環(huán)體*/ while表達式； 它的特點是：先執(zhí)行循環(huán)體中的語句，后判斷表達式。 如表達式成立真，那么再執(zhí)行循環(huán)體，然后又判斷，直到有表達式不成立假時，退出循環(huán)，執(zhí)行do while結(jié)構(gòu)的下一條語句。 do while語句在執(zhí)行時，循環(huán)體內(nèi)的語句至少會被執(zhí)行一次。【例4-16】 通過do while語句計算并輸出1100的累加和。#include /包含特殊功能存放器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int i,s=0; /定義整型變量x和yi=1;SCO

48、N=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;do /累加1100之和在s中s=s+i;i+;while (i=100);printf(“1+2+3+100=%dn,s);while(1);程序執(zhí)行的結(jié)果：1+2+3+100=5050for語句是使用最靈活、用得最多的循環(huán)控制語句。它可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，也可以用于循環(huán)次數(shù)不確定的情況。格式如下：for表達式1；表達式2；表達式3語句； /*循環(huán)體*/for語句后面帶三個表達式，它的執(zhí)行過程如下：1先求解表達式1的值。2求解表達式2的值，如表達式2的值為真，那么執(zhí)行循環(huán)休中的語句，求解表達式3，轉(zhuǎn)到

49、2繼續(xù)執(zhí)行。 如表達式2的值為假，那么結(jié)束for循環(huán)，轉(zhuǎn)到最后一步。4.7.6 for語句【例4-17】 用for語句計算并輸出1100的累加和。#include /包含特殊功能存放器庫#include /包含I/O函數(shù)庫void main(void) /主函數(shù)int i,s=0; /定義整型變量x和ySCON=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;for (i=1;i=100;i+) s=s+i; /累加1100之和在s中printf(“1+2+3+100=%dn,s);while(1);程序執(zhí)行的結(jié)果：1+2+3+100=5050 在一個循環(huán)的循環(huán)體

50、中允許又包含一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)的嵌套。外面的循環(huán)稱為外循環(huán)，里面的循環(huán)稱為內(nèi)循環(huán)，如果在內(nèi)循環(huán)的循環(huán)體內(nèi)又包含循環(huán)結(jié)構(gòu)，就構(gòu)成了多重循環(huán)。在C51中，允許三種循環(huán)結(jié)構(gòu)相互嵌套?！纠?-18】用嵌套結(jié)構(gòu)構(gòu)造一個延時程序。void delay(unsigned int x)unsigned char j;while(x-)for (j=0;j125;j+);4.7.7 循環(huán)的嵌套 break和continue語句通常用于循環(huán)結(jié)構(gòu)中，用來跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。但是二者又有所不同。1break語句break語句可以跳出switch結(jié)構(gòu)，使程序繼續(xù)執(zhí)行switch結(jié)構(gòu)后面的一個語句。還可以從循

51、環(huán)體中跳出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)下面的語句。4.7.8 break和continue語句 2continue語句continue語句用在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，用于結(jié)束本次循環(huán)，跳過循環(huán)體中continue下面尚未執(zhí)行的語句，直接進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定?！纠?-19】下面一段程序用于計算圓的面積，當計算到面積大于100時，由break語句跳出循環(huán)。for (r=1；r100) break；printf(“%fn，area)；【例4-20】 輸出100200間不能被3整除的數(shù)。for (i=100；iy?x：y;returnz;int max(int x,int y)int z;z=xy?x：y;retu

52、rnz;4reentrant修飾符 這個修飾符用于把函數(shù)定義為可重入函數(shù)。就是允許被遞歸調(diào)用的函數(shù)。關(guān)于重入函數(shù)，注意以下幾點：1用reentrant修飾的重入函數(shù)被調(diào)用時，實參表內(nèi)不允許使用bit類型的參數(shù)。函數(shù)體內(nèi)也不允許存在任何關(guān)于位變量的操作，更不能返回bit類型的值。2編譯時，系統(tǒng)為重入函數(shù)在內(nèi)部或外部存儲器中建立一個模擬堆棧區(qū)，稱為重入棧。重入函數(shù)的局部變量及參數(shù)被放在重入棧中，使重入函數(shù)可以實現(xiàn)遞歸調(diào)用。3在參數(shù)的傳遞上，實際參數(shù)可以傳遞給間接調(diào)用的重入函數(shù)。無重入屬性的間接調(diào)用函數(shù)不能包含調(diào)用參數(shù)，但是可以使用定義的全局變量來進行參數(shù)傳遞。函數(shù)類型 函數(shù)名(形式參數(shù)表) ree

53、ntrantinterruptmusing n5interrupt m修飾符interrupt m 中斷函數(shù)必須通過它進行修飾。當函數(shù)定義時用了interrupt m修飾符，系統(tǒng)編譯時把對應(yīng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為中斷函數(shù)，自動加上程序頭段和尾段。 在該修飾符中，m的取值為031，對應(yīng)的中斷情況如下：0外部中斷01定時/計數(shù)器T02外部中斷13定時/計數(shù)器T14串行口中斷5定時/計數(shù)器T2其它值預(yù)留。編寫MCS-51中斷函數(shù)注意如下：1中斷函數(shù)不能進行參數(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。2中斷函數(shù)沒有返回值。3在任何情況下都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)。4如果在中斷函數(shù)中調(diào)用了其它函數(shù)，那么被

54、調(diào)用函數(shù)所使用的存放器必須與中斷函數(shù)相同。5程序開始處對ACC、B、DPH、DPL和PSW入棧，結(jié)束時出棧。中斷函數(shù)未加using n修飾符的，開始時還要將R0R1入棧，結(jié)束時出棧。6C51編譯器從絕對地址8m+3處產(chǎn)生一個中斷向量，即到中斷函數(shù)入口地址的絕對跳轉(zhuǎn)。7中斷函數(shù)最好寫在文件的尾部?！纠?-22】編寫一個用于統(tǒng)計外中斷0的中斷次數(shù)的中斷效勞程序extern int x;void int0() interrupt 0 using 1 x+;6using n修飾符修飾符using n用于指定本函數(shù)內(nèi)部使用的工作存放器組，其中n表示存放器組號。 1參加using n后，C51在編譯時自動

55、的在函數(shù)的開始處和結(jié)束處參加以下指令。PUSH PSW ；標志存放器入棧MOV PSW，#與存放器組號相關(guān)的常量 POP PSW ；標志存放器出棧 2using n修飾符不能用于有返回值的函數(shù)，因為C51函數(shù)的返回值是放在存放器中的。如存放器組改變了，返回值就會出錯。4.8.2 函數(shù)的調(diào)用與聲明一函數(shù)的調(diào)用函數(shù)調(diào)用的一般形式如下： 函數(shù)名實參列表；對于有參數(shù)的函數(shù)調(diào)用，假設(shè)實參列表包含多個實參，那么各個實參之間用逗號隔開。 按照函數(shù)調(diào)用在主調(diào)函數(shù)中出現(xiàn)的位置，函數(shù)調(diào)用方式有以下三種：1函數(shù)語句。把被調(diào)用函數(shù)作為主調(diào)用函數(shù)的一個語句。2函數(shù)表達式。函數(shù)被放在一個表達式中，以一個運算對象的方式出現(xiàn)

56、。這時的被調(diào)用函數(shù)要求帶有返回語句，以返回一個明確的數(shù)值參加表達式的運算。3函數(shù)參數(shù)。被調(diào)用函數(shù)作為另一個函數(shù)的參數(shù)。二自定義函數(shù)的聲明在C51中，函數(shù)原型一般形式如下： extern 函數(shù)類型 函數(shù)名形式參數(shù)表；函數(shù)的聲明后面要加分號。 如果聲明的函數(shù)在文件內(nèi)部，那么聲明時不用extern，如果聲明的函數(shù)不在文件內(nèi)部，而在另一個文件中，聲明時須帶extern，指明使用的函數(shù)在另一個文件中。#include /包含特殊功能存放器庫#include /包含I/O函數(shù)庫int max(int x,int y); /對max函數(shù)進行聲明void main(void) /主函數(shù)int a,b;SCON

57、=0 x52; /串口初始化TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;printf(“please input a,b: );scanf(“%d,%d,&a,&b);printf(“n);printf(“max is:%dn,max(a,b);while(1);int max(int x,int y)int z;z=(x=y?x:y);return(z);【例4-23】函數(shù)的使用程序serial_initial.c#include #include void serial_initial(void) /主函數(shù)SCON=0 x52; TMOD=0 x20;TH1=0XF3;TR1=1;

58、程序y1.c#include #include extern serial_initial();void main(void)int a,b;serial_initial();printf (“please input a,b:);scanf(“%d,%d,&a,&b);printf(“n);printf(“max is:%dn,a=b?a:b);while(1);【例4-24】 外部函數(shù)的使用4.8.3 函數(shù)的嵌套與遞歸一函數(shù)的嵌套 在一個函數(shù)的調(diào)用過程中調(diào)用另一個函數(shù)。C51編譯器通常依靠堆棧來進行參數(shù)傳遞，堆棧設(shè)在片內(nèi)RAM中，而片內(nèi)RAM的空間有限，因而嵌套的深度比較有限，一般在幾層以

59、內(nèi)。如果層數(shù)過多，就會導(dǎo)致堆?？臻g不夠而出錯。 【例4-25】 函數(shù)的嵌套調(diào)用#include #include extern serial_initial();int max(int a,int b)int z;z=a=b?a:b;return(z);int add(int c,int d,int e,int f)int result;result=max(c,d)+max(e,f); /調(diào)用maxreturn(result);main()int final;serial_initial();final=add(7,5,2,8);printf(“%d,final);while(1);二函數(shù)的

60、遞歸 遞歸調(diào)用是嵌套調(diào)用的一個特殊情況。如果在調(diào)用一個函數(shù)過程中又出現(xiàn)了直接或間接調(diào)用該函數(shù)本身，那么稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。 在數(shù)學計算中，一個數(shù)n的階乘等于該數(shù)本身乘以數(shù)n-1的階乘，即n!=n(n-1)!，用n-1的階乘來表示n的階乘就是一種遞歸表示方法。在程序設(shè)計中通過函數(shù)遞歸調(diào)用來實現(xiàn)。程序如下： 在函數(shù)的遞歸調(diào)用中要防止出現(xiàn)無終止的自身調(diào)用，應(yīng)通過條件控制結(jié)束遞歸調(diào)用，使得遞歸的次數(shù)有限。下面是一個利用遞歸調(diào)用求n!的例子。#include #include extern serial_initial();int fac(int n) reentrantint result;if (n