單片機原理及應(yīng)用（C51版）教案第3章 單片機C51程序設(shè)計基礎(chǔ)

第3章

單片機C51程序設(shè)計基礎(chǔ)主要結(jié)合MCS-51單片機特點介紹C51的基本知識，重點講述與單片機軟件編程密切相關(guān)的內(nèi)容。第3章

單片機C51程序設(shè)計基礎(chǔ)C51概述3.1C51的編譯和編譯預(yù)處理3.2C51的基本語法3.3C51的程序結(jié)構(gòu)3.4C51的函數(shù)3.5C51的數(shù)組3.6

讀寫I/O端口的C51編程3.8C51的指針3.73.1C51概述-程序結(jié)構(gòu)概述#include<reg51.h> //預(yù)處理命令//全局變量定義//函數(shù)聲明charfun() //功能函數(shù)定義{ …… //功能函數(shù)體}void函數(shù)名()interruptx//中斷函數(shù)定義{ …… //中斷函數(shù)體}voidmain() //主函數(shù){//局部變量定義//單片機寄存器初始化函數(shù)

while(1) { …… //主函數(shù)體 }}一個C51源程序必須包括一個main函數(shù)?！?include<xxx.h>”語句是包含庫函數(shù)。全局變量在程序的所有地方都可以賦值和讀出，包括中斷函數(shù)、主函數(shù)。用戶自定義函數(shù)是用戶自己定義、自己調(diào)用的函數(shù)。如果使用中斷、定時器、串口等功能，則單片機相關(guān)寄存器的必須要初始化。主程序必須是閉環(huán)結(jié)構(gòu)。注釋部分可以用“//注釋內(nèi)容”或“/*注釋內(nèi)容*/”分割。程序中必須采用英文標點。3.1C51概述-程序結(jié)構(gòu)概述#include<reg51.h> //預(yù)處理命令//全局變量定義//函數(shù)聲明charfun() //功能函數(shù)定義{ …… //功能函數(shù)體}void函數(shù)名()interruptx//中斷函數(shù)定義{ …… //中斷函數(shù)體}voidmain() //主函數(shù){//局部變量定義//單片機寄存器初始化函數(shù)

while(1) { …… //主函數(shù)體 }}除了ANSIC標準的32個關(guān)鍵字之外，C51還根據(jù)MCS-51單片機的特點擴展了相關(guān)的關(guān)鍵字。右表按用途列出了KeilC51編譯器擴展的關(guān)鍵字。3.1.2

C51對標準C的擴展關(guān)鍵字用途說明_at_地址定位為變量進行存儲器絕對空間地址定位alien函數(shù)特性聲明用于聲明與PL/M51兼容函數(shù)small存儲器模式指定使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間compact存儲器模式指定使用外部“分頁尋址”數(shù)據(jù)存儲器空間large存儲器模式指定使用外部數(shù)據(jù)存儲器空間code存儲器類型聲明聲明程序存儲器空間data存儲器類型聲明指定直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器bdata存儲器類型聲明指定可位尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器idata存儲器類型聲明指定間接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器pdata存儲器類型聲明指定“分頁尋址”的外部數(shù)據(jù)存儲器xdata存儲器類型聲明指定外部數(shù)據(jù)存儲器bit位變量聲明聲明位變量sbit位變量聲明聲明一個可位尋址變量sfr特殊功能寄存器聲明聲明一個8位的特殊功能寄存器sfr16特殊功能寄存器聲明聲明一個16位的特殊功能寄存器interrupt中斷函數(shù)聲明定義一個中斷服務(wù)函數(shù)using工作寄存器組定義定義工作寄存器組R0～R7_priority_多任務(wù)優(yōu)先聲明規(guī)定RTX或RTX51Tiny的任務(wù)優(yōu)先級reentrant再入函數(shù)聲明定義一個再入函數(shù)_task_任務(wù)聲明定義實時多任務(wù)函數(shù)3.1.2

C51對標準C的擴展關(guān)鍵字用途說明_at_地址定位為變量進行存儲器絕對空間地址定位alien函數(shù)特性聲明用于聲明與PL/M51兼容函數(shù)small存儲器模式指定使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間compact存儲器模式指定使用外部“分頁尋址”數(shù)據(jù)存儲器空間large存儲器模式指定使用外部數(shù)據(jù)存儲器空間code存儲器類型聲明聲明程序存儲器空間data存儲器類型聲明指定直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器bdata存儲器類型聲明指定可位尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器idata存儲器類型聲明指定間接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器pdata存儲器類型聲明指定“分頁尋址”的外部數(shù)據(jù)存儲器xdata存儲器類型聲明指定外部數(shù)據(jù)存儲器bit位變量聲明聲明位變量sbit位變量聲明聲明一個可位尋址變量sfr特殊功能寄存器聲明聲明一個8位的特殊功能寄存器sfr16特殊功能寄存器聲明聲明一個16位的特殊功能寄存器interrupt中斷函數(shù)聲明定義一個中斷服務(wù)函數(shù)using工作寄存器組定義定義工作寄存器組R0～R7_priority_多任務(wù)優(yōu)先聲明規(guī)定RTX或RTX51Tiny的任務(wù)優(yōu)先級reentrant再入函數(shù)聲明定義一個再入函數(shù)_task_任務(wù)聲明定義實時多任務(wù)函數(shù)除了ANSIC標準的32個關(guān)鍵字之外，C51還根據(jù)MCS-51單片機的特點擴展了相關(guān)的關(guān)鍵字。右表按用途列出了KeilC51編譯器擴展的關(guān)鍵字。3.3.2變量-存儲類型存儲類型與存儲空間對應(yīng)關(guān)系data直接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器區(qū)，訪問速度最快（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)）pdata片外RAM的256字節(jié)，由MOVX@Ri訪問xdata片外64KB的RAM空間，由MOVX@DPTR訪問code代碼存儲區(qū)（64KB），由MOVCA,@A+DPTR訪問C51存儲類型與MCS-51單片機存儲空間的對應(yīng)關(guān)系如下所示。在C51中對變量進行定義的格式如下：[存儲種類]數(shù)據(jù)類型[存儲類型]變量名;在程序中，用關(guān)鍵字_at_實現(xiàn)對指定存儲空間絕對地址的訪問，使用_at_的格式如下：

[存儲類型]數(shù)據(jù)類型變量名_at_地址常數(shù);尋址：尋找操作數(shù)所在單元的地址。尋址方式：CPU尋找操作數(shù)所在地址的方法。MCS-51有7種尋址方式：立即尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址和位尋址。單片機的尋址方式（了解）尋址方式使用的變量尋址空間立即尋址直接給出數(shù)值，無變量ROM直接尋址直接給出地址，無變量片內(nèi)RAM低128字節(jié)、SFR寄存器尋址R0～R7、A、B、DPTR、位累加器C工作寄存器R0～R7，部分SFR寄存器間接尋址@R0、@R1、SP或@DPTR片內(nèi)RAM或片外RAM變址尋址@A+DPTR、@A+PCROM相對尋址PC+偏移量ROM位尋址直接給出位地址或位符號片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)、SFR的可尋址位指令中直接給出操作數(shù)的尋址方式，經(jīng)典指令MOVA，#data。【例1】執(zhí)行MOVA，#68H

結(jié)果：(A)=68H

單片機的尋址方式-立即尋址注意：在立即數(shù)前必須使用“#”標志。尋址空間：ROM指令中直接給出操作數(shù)所在存儲單元的地址，經(jīng)典指令MOVA，direct?！纠?】若（30H）=56H，執(zhí)行MOVA，30H后，（A）=56H單片機的尋址方式-直接尋址尋址空間：片內(nèi)RAM低128字節(jié)SFR(一般采用符號形式替代直接地址，例：一般將MOVA，80H寫成MOVA，P0)操作數(shù)存放在寄存器中，指令中直接給出該寄存器名稱，經(jīng)典指令MOVA，Rn?！纠?】若(R1)=80H，執(zhí)行MOVA，R1后，(A)=80H

單片機的尋址方式-寄存器尋址指令中給出的寄存器中存放的不是操作數(shù)，而是操作數(shù)所在單元的地址。為了與寄存器尋址區(qū)別，應(yīng)在寄存器的名稱前面加前綴標志“@”，經(jīng)典指令MOVA，@Ri。

單片機的尋址方式-寄存器間接尋址【例4】若(R0)=40H,(40H)=30H，執(zhí)行MOVA,@R0后，(A)=30H。尋址空間：片內(nèi)RAM(@Ri、SP)通用形式：MOV指令@Ri(i=0,1)PUSH/POPdirect(SP發(fā)生相應(yīng)變化)52系列內(nèi)部RAM的高128B只能用該尋址方式片外RAM(@Ri、@DPTR)通用形式：MOVX指令@DPTR

MOVX指令@Ri(i=0,1)單片機的尋址方式-寄存器間接尋址以數(shù)據(jù)指針DPTR或程序計數(shù)器PC作基址寄存器，以累加器A作變址寄存器，并以兩者內(nèi)容相加形成操作數(shù)所在單元的地址，經(jīng)典指令MOVCA，@A+DPTR。尋址空間：ROM，尋址范圍可達到64KB。單片機的尋址方式-變址尋址【例5】若(DPTR)=1234H，(A)＝60H，執(zhí)行MOVCA,@A+DPTR后，(A)=78H將程序計數(shù)器PC的當前值加上指令中給出的偏移量rel，結(jié)果作為目標地址的尋址方式。用于跳轉(zhuǎn)指令，實現(xiàn)程序的分支跳轉(zhuǎn)。單片機的尋址方式-相對尋址【例6】若JCL1存于0200H開始的單元，而L1對應(yīng)的地址是0277H單元，則可計算出rel為75H，該指令的機器碼是40H75H。如果PSW.7為1，執(zhí)行JCL1指令后，程序?qū)⑻D(zhuǎn)到0277H單元。

因為SJMP是雙字節(jié)指令，則目標地址=（PC）+2-2=（PC）即轉(zhuǎn)移的目標地址就是SJMP指令的地址，在匯編指令中該偏移地址可用$符號表示。若在程序的末尾加上SJMP$指令，則程序?qū)⒃谠撎庍M行無限循環(huán)，進入等待狀態(tài)。若SJMPrel中的rel=FEH（-2），目標地址=？單片機的尋址方式-相對尋址對片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)和某些可位尋址的特殊功能寄存器進行位操作時的尋址方式，經(jīng)典指令MOVC，bit?！纠?】若位地址20H內(nèi)容為1，執(zhí)行MOVC，20H后，位地址PSW.7的內(nèi)容為1。單片機的尋址方式-位尋址在C51中的關(guān)鍵字除了ANSIC標準的32個關(guān)鍵字之外，還根據(jù)MCS-51單片機的特點擴展了相關(guān)的關(guān)鍵字，右表按用途列出了KeilC51編譯器擴展的關(guān)鍵字。3.1.2

C51對標準C的擴展關(guān)鍵字用途說明_at_地址定位為變量進行存儲器絕對空間地址定位alien函數(shù)特性聲明用于聲明與PL/M51兼容函數(shù)small存儲器模式指定使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間compact存儲器模式指定使用外部“分頁尋址”數(shù)據(jù)存儲器空間large存儲器模式指定使用外部數(shù)據(jù)存儲器空間code存儲器類型聲明聲明程序存儲器空間data存儲器類型聲明指定直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器bdata存儲器類型聲明指定可位尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器idata存儲器類型聲明指定間接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器pdata存儲器類型聲明指定“分頁尋址”的外部數(shù)據(jù)存儲器xdata存儲器類型聲明指定外部數(shù)據(jù)存儲器bit位變量聲明聲明位變量sbit位變量聲明聲明一個可位尋址變量sfr特殊功能寄存器聲明聲明一個8位的特殊功能寄存器sfr16特殊功能寄存器聲明聲明一個16位的特殊功能寄存器interrupt中斷函數(shù)聲明定義一個中斷服務(wù)函數(shù)using工作寄存器組定義定義工作寄存器組R0～R7_priority_多任務(wù)優(yōu)先聲明規(guī)定RTX或RTX51Tiny的任務(wù)優(yōu)先級reentrant再入函數(shù)聲明定義一個再入函數(shù)_task_任務(wù)聲明定義實時多任務(wù)函數(shù)3.3.2變量-C51擴展數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型位數(shù)字節(jié)數(shù)值域bit1/0或1sfr810～255sfr161620～65535sbit1/0或1（1）位變量bitbit用于定義位變量的名字，編譯器會對其分配地址。位變量分配在內(nèi)部RAM的20H～2FH單元相應(yīng)的位區(qū)域，位地址范圍是00～7FH，共128個。用bit定義位變量的值可以是1，也可以是0。定義方法如下：針對MCS-51單片機的硬件特點，C51在標準C的基礎(chǔ)上，擴展了4種數(shù)據(jù)類型，主要針對單片機片內(nèi)存儲區(qū)RAM。bit 位變量;（2）特殊功能寄存器sfr和sfr16特殊功能寄存器分布在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)的地址單元80H～FFH之間?！皊fr”數(shù)據(jù)類型占用一個內(nèi)存單元，利用它可以直接對MCS-51單片機的特殊功能寄存器進行定義。“sfr16”數(shù)據(jù)類型則占兩個內(nèi)存單元，利用它可以定義占兩個字節(jié)的特殊功能寄存器，在定義時的地址選用低位地址。定義方法如下：sfr

特殊功能寄存器名=地址;sfr16

特殊功能寄存器名=地址;3.3.2變量-C51擴展數(shù)據(jù)類型（3）特殊功能位sbitsbit用于定義位變量的名字和地址。被定義的位變量是SFR中的可以進行位尋址的確定位，該位變量的絕對地址是確定的且不用編譯器分配。利用sbit定義位變量名字和地址的方法有如下三種。①第一種方法（將位的絕對地址賦給位變量，位地址必須位于80H~FFH之間）。注意：不要把bit與sbit混淆。bit直接用于定義位變量，而sbit用于定義位變量的名字和地址。sbit 位變量名=位地址;②第二種方法（可尋址位位于特殊功能寄存器中）sbit 位變量名=特殊功能寄存器名^位位置;③第三種方法sbit 位變量名=字節(jié)地址^位位置;3.3.2變量-C51擴展數(shù)據(jù)類型文件包含是將另一個指定的文件內(nèi)容包含進來。文件包含命令的一般格式為：#include的功能是用指定文件的全部內(nèi)容替換該預(yù)處理行。采用<文件名>格式時，在頭文件目錄中查找指定文件；采用"文件名"格式時，在當前目錄中査找指定文件，若沒找到，再到頭文件目錄中查找。#include通常放在C語言程序的開頭，被包含文件的類型通常為以“.h”為后綴的頭文件和以“.c”為后綴的源程序文件。#include<文件名>或#include"文件名"3.2.2C51的編譯預(yù)處理-文件包含3.2.2C51的編譯預(yù)處理-宏定義宏定義命令為#define，作用是用一個標識符替換一個字符串。（1）不帶參數(shù)的宏定義。不帶參數(shù)的宏定義又稱符號常量定義，一般格式為：#define標識符常量表達式（2）帶參數(shù)的宏定義。帶參數(shù)的宏定義與符號常量定義的不同之處在于，對于源程序中出現(xiàn)的宏符號名不僅進行字符串替換，而且還進行參數(shù)替換。帶參數(shù)宏定義的一般格式為：#define宏符號名(參數(shù)表)表達式3.3.1常量常量又稱為標量，它的值在程序執(zhí)行過程中不能改變。常量的數(shù)據(jù)類型有：1.整型。1234（十進制整數(shù)）、0x123（十六進制整數(shù)）、0123L（長整數(shù)）。2.浮點型。有十進制數(shù)表示形式和指數(shù)表示形式兩種。3.字符型。單引號內(nèi)的字符，如'a'，'b'等。對于不可顯示的控制字符，可以在該字符前面加一個反斜杠“\”組成轉(zhuǎn)義字符。4.字符串型。由雙引號""內(nèi)的字符組成，如"ABCD"、"$1234"等。3.3C51的基本語法變量是一種在程序執(zhí)行過程中其值能不斷變化的量。在使用一個變量之前，必須要進行定義，用一個標識符作為變量名并指出它的數(shù)據(jù)類型和存儲類型，以便編譯系統(tǒng)為它分配相應(yīng)的存儲單元。在C51中對變量進行定義的格式如下：3.3.2變量[存儲種類]數(shù)據(jù)類型[存儲類型]變量名;變量的存儲種類有四種：自動(auto)、外部(extern)、靜態(tài)(static)和寄存器(register）。3.3.2變量-標準C數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型位數(shù)字節(jié)數(shù)值域signedchar81-128~+127，有符號字符變量unsignedchar810~255，無符號字符變量signedint162-32768~+32767，有符號整型數(shù)unsignedint1620~65535，無符號整型數(shù)signedlong324-2147483648~+2147483647，有符號長整型數(shù)unsignedlong3240~+4294967695，無符號長整型數(shù)float324±1.175494E-38~±3.402823E+38，浮點數(shù)（精度6~7位）double648±4.940656458412465E-324~±1.797693134862316E+308，浮點數(shù)（精度15~16位）3.3.2變量-存儲模式（了解）在固定的存儲器地址上進行變量的傳遞，是C51標準特征之一。C51存儲模式分為以下幾種：（1）SMALL模式。所有變量都默認位于MCS-51單片機內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器，這與使用data指定存儲類型的方式一樣。在此模式下，變量訪問的效率高，但所有數(shù)據(jù)對象和堆棧必須使用內(nèi)部RAM。（2）COMPACT模式。變量被定義在分頁尋址的片外數(shù)據(jù)存儲器中，每一頁的片外存儲器的長度為256字節(jié)，適用于變量不超過256字節(jié)的情況，對應(yīng)pdata存儲類型。（3）LARGE模式。變量被定義在片外數(shù)據(jù)存儲器中（最大可達64KB），對應(yīng)xdata存儲類型。該模式要比SMALL和COMPACT產(chǎn)生更多的代碼。3.3.3常用運算符與表達式-算數(shù)運算符算術(shù)運算符及其說明如下表所示。符號說明+加法運算-減法運算*乘法運算/除法運算%取模（余數(shù)）運算++自增1--自減1符號說明&&邏輯與||邏輯或！邏輯非3.3.3常用運算符與表達式-邏輯運算符邏輯運算符及其說明如下表所示。符號說明>大于<小于>=大于或等于<=小于或等于==等于!=不等于3.3.3常用運算符與表達式-關(guān)系運算符關(guān)系運算符及其說明如下表所示。符號說明&按位與|按位或^按位異或～按位取反<<按位左移>>按位右移3.3.3常用運算符與表達式-位運算符位運算符及其說明如下表所示?！纠?-1】編寫程序?qū)U展的I/O口PORT（假設(shè)地址是FFC0H，內(nèi)容是20H）的PORT.5清0，PORT.1置1。參考程序1：

xdataunsignedcharPORT_at_

0xffc0;//用_at_指定存儲空間絕對地址voidmain(){

PORT=0x20;

PORT=(PORT&0xdf)|0x02;}3.3.3常用運算符與表達式-位運算符參考程序2：#include<absacc.h>//定義片外I/O口變量PORT要用到頭文件absacc.h#definePORTXBYTE[0xffc0]//XBYTE是絕對地址訪問函數(shù)中的宏voidmain(){

PORT=0x20;

PORT=(PORT&0xdf)|0x02;}賦值運算符及其說明如下表所示。符號說明=將一個數(shù)據(jù)的值賦給一個變量變量=表達式;賦值語句的格式如下：變量

復(fù)合賦值運算符

表達式；例如：a+=3;x*=y+8;...復(fù)合賦值運算首先對變量進行某種運算，然后將運算的結(jié)果再賦給該變量。復(fù)合運算的一般形式為：3.3.3常用運算符與表達式-賦值運算符指針和取地址運算符及其說明如下表所示。符號說明*取內(nèi)容&取變量的地址變量=*指針變量;指針變量=&目標變量;取內(nèi)容（指針）和取地址的一般形式分別為：3.3.3常用運算符與表達式-指針和取地址運算符C51的程序按結(jié)構(gòu)可分為三類，即順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是程序的基本結(jié)構(gòu)，程序自上而下，從main()函數(shù)開始一直到程序運行結(jié)束，程序只有一條路可走，沒有其他的路徑可以選擇。3.4.1分支語句實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的語句有：if語句和switch語句。1．if語句判定所給定的條件是否滿足，根據(jù)判定結(jié)果決定執(zhí)行哪種操作。if語句的基本結(jié)構(gòu)為：3.4C51的程序結(jié)構(gòu)if(表達式){語句;}3.4.1分支語句-if語句if(表達式){語句;}if(表達式){語句1;}else{語句2;}（2）形式2C51提供3種形式的if語句：（1）形式1if(表達式1){語句1;}elseif(表達式2){語句2;}elseif(表達式3){語句3;}……else{語句n;}（3）形式3【例8】已知片內(nèi)RAM的30H單元中存放著一個無符號數(shù)X，試編寫程序求出右式的函數(shù)值Y，并將結(jié)果存放在31H單元中。

#defineucharunsignedchardataucharx_at_0x30;datauchary_at_0x31;voidmain(){ if(x>0x20)y=0x01; elseif(x==0x20)y=0x00; elsey=0x0f; while(1);}3.4.1分支語句#include<absacc.h>#definexDBYTE[0x30]#defineyDBYTE[0x31]voidmain(){ if(x>0x20)y=0x01; elseif(x==0x20)y=0x00; elsey=0x0f; while(1);}參考程序2：參考程序1：【例9】已知片內(nèi)RAM的30H單元中存放著一個有符號數(shù)X，試編寫程序求出下式的函數(shù)值Y，并將結(jié)果存放在31H單元中。

datacharx_at_0x30;datachary_at_0x31;voidmain(){ if(x==0)y=0x00; elseif((x&0x80)==0)y=0x01; elsey=0x0f; while(1);}3.4.1分支語句#include<absacc.h>#definexDBYTE[0x30]#defineyDBYTE[0x31]voidmain(){ if(x==0)y=0x00; elseif((x&0x80)==0)y=0x01; elsey=0x0f; while(1);} 參考程序2：參考程序1：2．switch語句if語句只有兩個分支可供選擇，而switch語句是多分支選擇語句。switch語句的一般形式如下：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;}}3.4.1分支語句-switch語句【例3-2】在單片機程序設(shè)計中，常用switch語句作為鍵盤按鍵按下的判別，并根據(jù)按下鍵的鍵號跳向各自的分支處理程序。參考程序：

keynum=keyscan();switch(keynum){

case1: key1();break;//如果鍵值為1，則執(zhí)行函數(shù)key1()

case2: key2();break;//如果鍵值為2，則執(zhí)行函數(shù)key2()

case3: key3();break;//如果鍵值為3，則執(zhí)行函數(shù)key3()

case4: key4();break;//如果鍵值為4，則執(zhí)行函數(shù)key4()

……

default:;break;}3.4.1分支語句-switch語句實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句有：while語句、do-while語句和for語句。1．while語句

while語句的語法形式為：3.4.2循環(huán)語句-while語句表達式是while循環(huán)能否繼續(xù)的條件，如果表達式為真，就重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句；反之，則終止循環(huán)體內(nèi)的語句。while循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點在于，循環(huán)條件的測試在循環(huán)體的開頭，如條件不成立，則循環(huán)體內(nèi)的重復(fù)操作一次也不能執(zhí)行。while(表達式){

循環(huán)體語句;}2．do-while語句do-while語句的語法形式如下：do{

循環(huán)體語句;}while(表達式);do-while語句的特點是先執(zhí)行內(nèi)嵌的循環(huán)體語句，再計算表達式，如果表達式的值為非0，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語句，直到表達式的值為0時結(jié)束循環(huán)。3.4.2循環(huán)語句-do-while語句3．for語句for語句的語法形式如下：for(表達式1;表達式2;表達式3){

循環(huán)體語句;}for的執(zhí)行過程如下：①計算“表達式1”，表達式1通常稱為“初值設(shè)定表達式”。②計算“表達式2”，表達式2通常稱為“終值條件表達式”，若滿足條件，轉(zhuǎn)下一步，若不滿足條件，則轉(zhuǎn)步驟⑤。③執(zhí)行一次for循環(huán)體。④計算“表達式3”，“表達式3”通常稱為“更新表達式”，執(zhí)行完成后，轉(zhuǎn)向步驟②。⑤結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行for循環(huán)之后的語句。3.4.2循環(huán)語句-for語句【例3-3】分別用while語句、do-while語句和for語句編寫求和程序，求1+2+3+…+10的和。

voidmain(){unsignedintnum,sum;num=1;sum=0;while(num<=10){sum+=num;num++;}}參考程序1：voidmain(){unsignedintnum,sum;num=1;sum=0;do{sum+=num;

num++;}while(num<=10);}參考程序2：3.4.2循環(huán)語句-for語句voidmain(){

unsignedintnum,sum;

sum=0;

for(num=1;num<=10;num++)

sum+=num;}參考程序3：【例3-4】編寫賦值程序，使片內(nèi)RAM30H～3FH單元的內(nèi)容分別為00H～0FH。

dataunsignedcharbuffer[16]_at_0x30;voidmain(){

unsignedchari;

for(i=0;i<16;i++)

buffer[i]=i;}參考程序：3.4.2循環(huán)語句-for語句【例10】試編寫程序，將片內(nèi)RAM40H～50H單元的數(shù)據(jù)塊，全部搬移到片外RAM從2000H起始的存儲區(qū)域。

#defineucharunsignedchardataucharbuffer1[17]_at_0x40;xdatauchar buffer2[17]_at_0x2000;voidmain(){ uchari; for(i=0;i<17;i++) { buffer2[i]=buffer1[i]; } while(1);}3.4.2循環(huán)語句參考程序：【例11】試編寫程序?qū)⑵瑑?nèi)RAM以30H為起始地址的數(shù)據(jù)塊傳送到片外RAM以1000H為起始地址的區(qū)域，直到發(fā)現(xiàn)“#”字符，傳送停止。(假設(shè)數(shù)據(jù)塊長度為10)

#defineucharunsignedchardataucharbuffer1[10]_at_0x30;xdataucharbuffer2[10]_at_0x1000;voidmain(){ uchari; i=0; while((i<10)&&(buffer1[i]!=0x23)) { buffer2[i]=buffer1[i]; i++; } while(1);}參考程序：3.4.2循環(huán)語句【例12】試編寫程序，查找片外RAM以1000H為起始地址20個單元數(shù)據(jù)的最小值，并將結(jié)果送入片內(nèi)RAM30H單元。

#defineucharunsignedcharxdataucharbuffer[20]_at_0x1000;dataucharx_at_0x30;voidmain(){ uchari; x=0xff; for(i=0;i<20;i++) if(buffer[i]<x)x=buffer[i]; while(1);}參考程序：3.4.2循環(huán)語句3.5.1函數(shù)的定義和分類函數(shù)是一個完成一定相關(guān)功能的執(zhí)行代碼段。在高級語言中，函數(shù)與另外兩個名詞“子程序”和“過程”用來描述同樣的事情。一個C51程序必須至少有一個函數(shù)，以main為名，稱為主函數(shù)。主函數(shù)是唯一的，整個程序從這個主函數(shù)開始執(zhí)行。從結(jié)構(gòu)上分，C51函數(shù)可分為主函數(shù)main()和普通函數(shù)兩種。而普通函數(shù)又分為兩種：標準庫函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。

3.5C51的函數(shù)每個庫函數(shù)都在相應(yīng)的頭文件中給出了函數(shù)原型聲明，用戶如果需要使用庫函數(shù)，必須在程序的開頭處采用預(yù)處理命令#include將有關(guān)頭文件包含進來。

例如，為便于對特殊功能寄存器進行讀寫操作，我們要在程序開頭處使用以下命令：3.5.1函數(shù)的定義和分類-C51標準庫函數(shù)#include<reg51.h>#include<stdio.h>調(diào)用輸出函數(shù)printf時，我們要在程序開頭處使用以下命令：（1）字符函數(shù)CTYPE.H。通常用來對字符做檢查和轉(zhuǎn)換。（2）內(nèi)部函數(shù)INTRINS.H。_crol_、_cror_可以實現(xiàn)變量循環(huán)移位，_nop_可以執(zhí)行一次空操作。（3）標準輸入/輸出函數(shù)STDIO.H。標準I/O函數(shù)通過MCS-51單片機的串行口讀寫數(shù)據(jù)。（4）標準函數(shù)STDLIB.H?？梢酝瓿蓴?shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換以及存儲器分配操作。（5）字符串處理函數(shù)STRING.H。通常接收串指針作為輸入值。（6）絕對地址訪問函數(shù)ABSACC.H。（7）專用寄存器文件REGxx.H。包括了51系列所有的SFR及其中可尋址位（除P0～P3口外）的定義。3.5.1函數(shù)的定義和分類-C51標準庫函數(shù)（1）無參函數(shù)此種函數(shù)在被調(diào)用時，既無參數(shù)輸入，也不返回結(jié)果給調(diào)用函數(shù)，只是為完成某種操作而編寫的函數(shù)。無參函數(shù)的定義形式為：無參函數(shù)一般不帶返回值，因此函數(shù)的返回值類型標識符可省略。返回值類型標識符函數(shù)名(){

函數(shù)體;}3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)voiddelay1s(){ unsignedinti,j; for(i=0;i<1000;i++) for(j=0;j<125;j++);}【例3-5】已知單片機的fosc=12MHz，編寫一個延時1s的函數(shù)。分析：晶振頻率fosc=12MHz時，一個機器周期為12/fosc=1μs，因此延時1s需要消耗1000000個機器周期（1000000μs）。根據(jù)經(jīng)驗，利用C51的for語句進行內(nèi)部循環(huán)大約延時8個機器周期（不同的編譯器會產(chǎn)生不同的延時），因此將for語句循環(huán)125次可以得到1ms，采用兩個for嵌套語句可以得到1s。參考程序：3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)（2）有參函數(shù)調(diào)用此種函數(shù)時，必須提供實際的輸入函數(shù)。有參函數(shù)的定義形式為：返回值類型標識符函數(shù)名(形式參數(shù)列表)形式參數(shù)說明{

函數(shù)體;}3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)【例3-6】已知單片機的fosc=12MHz，編寫一個延時nms的函數(shù)。

voiddelaynms(unsignedintn){

unsignedinti,j;

for(i=0;i<n;i++)

for(j=0;j<125;j++);}參考程序：3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)【例3-7】定義一個函數(shù)max()，用于求兩個數(shù)中的大數(shù)。

inta,b;intmax(a,b){ if(a>b)return(a); else

return(b);}參考程序：3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)（3）空函數(shù)此種函數(shù)體內(nèi)是空白的。調(diào)用空函數(shù)時，什么工作也不做，不起任何作用。定義空函數(shù)的目的，并不是為了執(zhí)行某種操作，而是為了以后程序功能的擴充?？蘸瘮?shù)的定義形式為：返回值類型標識符函數(shù)名(){}3.5.1函數(shù)的定義和分類-用戶自定義函數(shù)調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)，被調(diào)用者稱為被調(diào)函數(shù)。1．函數(shù)調(diào)用的一般形式3.5.2函數(shù)的調(diào)用-函數(shù)調(diào)用的一般形式函數(shù)名(實際參數(shù)列表);若被調(diào)函數(shù)是有參函數(shù)，則主調(diào)函數(shù)必須把被調(diào)函數(shù)所需的參數(shù)傳遞給被調(diào)函數(shù)。傳遞給被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)稱為實際參數(shù)（簡稱實參），必須與形參的數(shù)據(jù)在數(shù)量、類型和順序上都一致。實參可以是常量、變量和表達式。實參對形參的數(shù)據(jù)是單向的，即只能將實參傳遞給形參。2．函數(shù)調(diào)用的方式（1）函數(shù)調(diào)用語句。把被調(diào)用函數(shù)的函數(shù)名作為主調(diào)函數(shù)的一個語句。例如：（2）函數(shù)結(jié)果作為表達式的一個運算對象。例如：要求被調(diào)用函數(shù)帶有return語句，以便返回一個明確的數(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)的實際參數(shù)。例如：3.5.2函數(shù)的調(diào)用-函數(shù)調(diào)用的方式delay1s();result=2*max(a,b);m=max(a,max(u,v));【例3-10】89C51的P1口接了8個發(fā)光二極管，如右圖所示，請編程實現(xiàn)發(fā)光二極管由右向左流水顯示。

參考程序1：#include

<reg51.h>#include

<intrins.h> #define

uintunsignedint voiddelaynms(uintn) { uinti,j;for(i=0;i<n;i++)

for(j=0;j<125;j++);}voidmain(){ P1=0xfe; while(1) {delaynms(500); P1=_crol_(P1,1);}}3.8讀寫I/O端口的C51編程【例3-10】89C51的P1口接了8個發(fā)光二極管，如右圖所示，請編程實現(xiàn)發(fā)光二極管由右向左流水顯示。

參考程序2：#include

<reg51.h>#defineucharunsignedchar#define

uintunsignedint voiddelaynms(uintn) { uinti,j;for(i=0;i<n;i++)

for(j=0;j<125;j++);}3.8讀寫I/O端口的C51編程voidmain(){

uchari,temp;

while(1)

{

temp=0x01;

for(i=0;i<8;i++)

{

P1=~temp;

delaynms(500);

temp=temp<<1;

}

}}【例】89C51的P1口接了8個發(fā)光二極管，如下圖所示，請編程實現(xiàn)如下功能：1）讓其中一個發(fā)光二極管發(fā)光；2）讓其中一個發(fā)光二極管閃爍顯示，間隔時間為1s；3）兩只發(fā)光二極管交替閃爍顯示，間隔時間為1s；4）八只發(fā)光二極管依次流水顯示，間隔時間為1s。

3.8讀寫I/O端口的C51編程3．函數(shù)調(diào)用的條件（1）被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)。（2）如果程序中使用了庫函數(shù)，或使用了不在同一文件中的另外自定義函數(shù)，則應(yīng)該在程序的開頭處使用#include包含語句。（3）如果程序中使用了自定義函數(shù)，且該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)同在一個文件中，則應(yīng)根據(jù)主調(diào)用函數(shù)與被調(diào)用函數(shù)在文件中的位置，決定是否對被調(diào)用函數(shù)做出說明。①如果被調(diào)用函數(shù)在主調(diào)用函數(shù)之后，一般應(yīng)在主調(diào)用函數(shù)中，在被調(diào)用函數(shù)調(diào)用之前，對被調(diào)用函數(shù)的返回值類型做出說明。②如果被調(diào)用函數(shù)出現(xiàn)在主調(diào)用函數(shù)之前，不用對被調(diào)用函數(shù)進行說明。通常把主函數(shù)main()放在最后。3.5.2函數(shù)的調(diào)用-函數(shù)調(diào)用的條件3.6.1數(shù)組的定義1．一維數(shù)組具有一個下標的數(shù)組元素組成的數(shù)組稱為一維數(shù)組，一維數(shù)組的形式如下：其中，數(shù)組名是一個標識符，元素個數(shù)是一個常量表達式，不能是含有變量的表達式。在定義數(shù)組時，可以對數(shù)組進行整體初始化，若定義后對數(shù)組賦值，則只能對每個元素分別賦值。3.6C51的數(shù)組類型說明符數(shù)組名[元素個數(shù)];2．二維數(shù)組或多維數(shù)組具有兩個或兩個以上下標的數(shù)組，稱為二維數(shù)組或多維數(shù)組。定義二維數(shù)組的一般形式如下：其中，數(shù)組名是一個標識符，行數(shù)和列數(shù)都是常量表達式。。二維數(shù)組可以在定義時進行整體初始化，也可在定義后單個地進行賦值。3.6.1數(shù)組的定義類型說明符數(shù)組名[行數(shù)][列數(shù)];3．字符數(shù)組若一個數(shù)組的元素是字符型的，則該數(shù)組就是一個字符數(shù)組。例如：C51還允許用字符串直接給字符數(shù)組置初值，例如：chara[10]={'H','E','L','L','O','！','\0'};chara[10]={"HELLO！"};用雙引號括起來的一串字符，稱為字符串常量，C51編譯器會自動地在字符串末尾加上結(jié)束符‘\0’（ASCII碼值為0的字符）。用單引號括起來的字符為字符的ASCII碼值，而不是字符串。一個字符串可以用一維數(shù)組來裝入，但數(shù)組的元素數(shù)目一定要比字符多一個，以便C51編譯器自動在其后面加入結(jié)束符'\0'。3.6.1數(shù)組的定義【例3-8】使用查表法，計算數(shù)0～9的平方。

#defineucharunsignedchar ucharcodesquare[10]={0,1,4,9,16,25,36,49,64,81};ucharfuction(ucharnumber){

returnsquare[number];} voidmain() {

ucharresult;

result=fuction(7);

while(1);}參考程序：3.6.2數(shù)組的應(yīng)用【例3-10】89C51的P1口接了8個發(fā)光二極管，如右圖所示，請編程實現(xiàn)發(fā)光二極管由右向左流水顯示。

參考程序3：3.6.2數(shù)組的應(yīng)用voidmain(){

uchari;

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{

P1=tab[i];

delaynms(500);

}

}}#include

<reg51.h>#include

<intrins.h> #defineucharunsignedchar#define

uintunsignedintuchar

codetab[]={0xfe,0xfd,

0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};voiddelaynms(uintn) { uinti,j;for(i=0;i<n;i++)

for(j=0;j<125;j++);}【例13】試編寫程序，求平方和c=a2+b2，設(shè)a、b分別存于內(nèi)部RAM的40H、41H兩個單元(假設(shè)a、b均小于10)，計算結(jié)果存在內(nèi)部RAM的42H單元中。

#defineucharunsignedchardataucharx_at_0x40;datauchary_at_0x41;dataucharz_at_0x42;ucharcodesquare[10]={0,1,4,9,16,25,36,49,64,81};ucharfuction(ucharnumber){

returnsquare[number];} voidmain() { z=fuction(x)+fuction(y);

while(1);} 參考程序1：3.6.2數(shù)組的應(yīng)用#defineucharunsignedchar#include<absacc.h>#definexDBYTE[0x40]#defineyDBYTE[0x41]#definezDBYTE[0x42]ucharcodesquare[10]={0,1,4,9,16,25,36,49,64,81};ucharfuction(ucharnumber){

returnsquare[number];} voidmain() { z=fuction(x)+fuction(y);

while(1);} 參考程序2：3.7.1指針與地址

一個程序的指令、常量和變量等都要存放在機器內(nèi)存單元中，而機器內(nèi)存是按字節(jié)來劃分存儲單元的。

每個存儲單元都賦予一個編號，這就是存儲單元的地址。

每個存儲單元中所存放的數(shù)據(jù)，稱為該存儲單元的內(nèi)容。

變量的地址就稱為該變量的指針。專門用來存放另一個變量的地址的變量，則稱之為“指針變量”。3.7C51的指針-指針與地址

為了表示指針變量和它所指向的變量之間的關(guān)系，C語言中用符號“*”來表示“指向”。3.7.1指針與地址符號“*”稱為指針運算符，它只能與指針變量一起聯(lián)用，結(jié)果是得到該指針變量所指向變量的值。指針的定義：“標識符”：是所定義的指針名。“數(shù)據(jù)類型”：說明該指針所指向的變量的類型。“存儲器類型1”：指針所指數(shù)據(jù)的存儲器空間?！按鎯ζ黝愋?”：指針變量本身的存儲器空間。3.7.2指針的定義“存儲器類型1”和“存儲器類型2”是可選項，它是KeilC51編譯器的一種擴展。數(shù)據(jù)類型[存儲器類型1]*[存儲器類型2]標識符;一般指針的語句如下：c_ptr、i_ptr、l_ptr全部位于MCS-51單片機的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中。可指定一般指針本身的存儲器空間位置，例如：3.7.2指針的定義-一般指針char*c_ptr;int*i_ptr;long*l_ptr;

char*xdatastrptr; //位于xdata空間的一般指針int*datanumptr; //位于data空間的一般指針long*idatavarptr; //位于idata空間的一般指針指定對象具有明確的存儲器空間，例如：指定指針本身的存儲器空間位置，例如：3.7.2指針的定義-基于存儲器的指針chardata*str;

//指向