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1、项目2 单片机的程序设计,2.1 C语言的程序结构 2.2 C51的运算符及表达式 2.3 C51的数据 2.4 C语言的函数 2.5 C语言的数组 2.6 程序设计实例,单片机的开发实例点亮一盏LED灯,问题描述：通过C语言编程，实现单片机开发板上点亮一盏LED灯。 实验所需软件：Keil、Progisp 实验步骤：1、熟悉硬件电路 2、掌握开发软件的使用方法 3、编写程序代码并进行编译、运行 拓展：1、同时点亮几盏LED灯 2、设计流水灯,程序代码,#include main() P1=0 xF7; ,请用C语言编写程序计算234+78的和,main( ) int a, b, c; a =
2、 234; b = 78; c = a+b; printf(“234+78=%d”, c); ,1. C51语言,C语言编译调试工具效率高，数据类型及运算符丰富，经过不断完善，能满足单片机的开发要求，形成了单片机C语言。把51单片机C语言称为C51语言。 用C51编写单片机程序时，需要根据单片机存储结构及内部资源定义相应的数据类型和变量，而标准的C语言不需要考虑这些问题。另外，C51包含的数据类型、变量存储模式、输入输出处理、函数等方面与标准的C语言也有一定的区别。其他的语法规则、程序结构及程序设计方法则与标准的C语言相同。,C51语言的特点,编程者不需要了解单片机的指令系统，仅要求对单片机的
3、存储器结构有初步的了解，至于存储器的分配、寻址方式及数据类型等完全由编译器管理。 程序有规范化的结构，可以分为不同的函数，这种方式可以使程序结构化，将可变的选择与特殊操作组合在一起，增强程序的可读性。 编程和程序的调试时间显著缩短，从而提高了编程的效率，提供的库函数包含许多标准的子程序，具有较强的数据处理能力，可以将编好的程序很容易地移植到新程序。 C51作为一种非常方便的语言得到了广泛的支持，目前已经成为单片机开发的主要编程语言。,2. 简单的C51程序,【例】 如下图所示，在P1.0口上接有一个LED发光二极管，要求让发光二极管发光。,#include sbit P1_0=P10; voi
4、d main( ) P1_0=0; ,程序如下：,程序的开始是一个文件包含处理。这段程序中包含的是reg51.h文件，以.h为后缀的称为头文件，该头文件的作用是把特殊功能寄存器中的符号和地址对应起来，这里主要是应用到P1这个符号，如果没有包含reg51.h文件，C51编译器不知道P1具体指什么，在编译过程中就会发生错误。,给P1.0取名为P1_0，是通过编译器中增加的关键字sbit来定义的,程序最后是主函数，每一个C51程序有且只有一个主函数，函数后面使用一对大括号“”，在“”中书写具体内容。,(1) 一个C51程序从main函数开始执行，不管main函数在什么位置。,(2) C51中字母区分
5、大小写，如定义是sbit P1_0，若后面写成p1_0，在编译时就会出现错误。,(3) C51书写自由，一行可以写几个语句，一个语句也能写在几行上。,(4) 每个语句必须以分号结束。,(5) C51中的注释可以采用两种符号。第一种是“/*/”符号，从“/*”开始直到“*/”为止，中间的内容都是注释。第二种是“/”引导的注释语句，这种注释只对本行有效。,由此可见：,2.1 C语言的程序结构,在结构上可以把C51程序分为3类，即顺序结构、选择结构和循环结构。,2.1.1 顺序结构 顺序结构是一种最基本、最简单的编程结构，在这种结构下，程序按低地址向高地址顺序逐条执行指令代码，如右图所示。,请用C语
6、言编写程序计算234+78的和,main( ) int a, b, c; a = 234; b = 78; c = a+b; printf(“234+78=%d”, c); ,2.1.2 选择结构,1、if语句,(1)if(表达式) 语句 如果表达式为“真”，则执行语句，否则执行if语句后面的语句，如： if (a5) b=3;,(2)if(表达式) 语句1 else 语句2 如果表达式为“真”，则执行语句1，否则执行语句2，如： if (a5) b=3; else b=-3;,例2.1 单片机的P1.0接一小灯，P1.1接一开关，当开关闭合时，小灯亮；当开关断开时，小灯灭。请画出硬件电路图，
7、并写出程序代码。 #include void main( ) while(1) if(P11= =0) P10=0; else P10=1; ,(3)if(表达式1) 语句1 else if(表达式2) 语句2 else if(表达式3) 语句3 else if(表达式m) 语句m else 语句m+1,如： if (a10) b=1; else if (a6) b=2; else if (a2) b=3; else b=4;,(4) if语句的嵌套,if(表达式1) if (表达式2) 语句1 else 语句2 else if (表达式3) 语句3 else 语句4,使用if嵌套语句特别要注
8、意if和else配对，else总是和最近的if配对,2、switch语句,实际问题中，往往遇到以一个变量或表达式的值为判断条件，将此变量或表达式的值分成几段，每一段对应一种选择或操作，这种情况用if语句来嵌套非常麻烦，于是，C51提供了switch语句。,switch语句的一般结构如下： switch (表达式) case 常量表达式1:语句1,break; case 常量表达式2:语句2,break; case 常量表达式n:语句n,break; default:语句n+1，break; ,2.1.3 循环结构,构成循环结构的主要有while、do-while和for等语句。,1、while
9、 循环语句,while语句的一般表达形式为： while (表达式) 语句 当表达式的判断为“真”时，执行大括号内的语句，否则不执行。,2、do-while 循环语句,do-while语句是先执行循环体，然后判断循环条件是 否成立，其一般形式为： do 语句 while(表达式)；,分析程序：P33 例2.4,3、for 循环语句,for语句的一般形式为：,for(表达式1；表达式2；表达式3) 语句,for循环语句的执行过程如下。 (1)先求解表达式1。 (2)求解表达式2，如果结果为“真”，即条件成立，则执行循环体语句；如果结果为“假”，转到第(5)步。 (3)求解表达式3。 (4)转回第
10、(2)步。 (5)退出for循环语句，执行下面的语句。,【例】流水灯的设计：在单片机的P1.0-P1.7上分别连接8个发光二极管，编程实现8个LED灯循环点亮。,程序如下： #include #define uchar unsigned char void delay( )/ 延时子程序 uchar i, j; for( i=0; i110; i+); for( j=0; j200;j+) ,void main( ) uchar x, y; while(1) y=0 x01; for(x=0; x8; x+) P1=y; delay( ); y=1; ,4、break语句和continue语句
11、,在一个循环语句中，可以通过判断条件来退出循环，也可以通过break语句来强制退出循环。 continue语句用于结束本次循环，即跳过循环体下面的语句，而直接进行下一次是否循环的判断。,【例】 单片机的P3.0接开关K1，P3.0接开关K2，要求按下K1后，则从D1开始依次点亮，至D8后停止并全部熄灭；待再次按下K1，重复上面过程；如果中间K2被按下，则灯立即全部熄灭，并返回初始状态。,#include regx51.h void Delay( unsigned int delaytime)/ 延时子程序 unsigned char i; for( ; delaytime0;delaytime
12、-) for( i=0; i=124; i+); ,void main( ) unsigned char light=0 xfe; unsigned char i; while(1) if (P3_0)=0) light=0 xfe; P1=light; for(i=0;i=7;i+) Delay(1000); if (P3_1)=0) break; light=1; P1=light; P1=0 xff; ,2.2 C51的运算符及表达式,C51 的运算符主要有： 算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值及复合赋值运算符。,2.2.1.赋值运算符和赋值表达式 （1）赋值运算符 “=
13、” 优先级较底，右结合性。 （2）赋值表达式 一般形式：变量名=表达式 赋值的类型转换规则： 在赋值运算中，当“=”两侧类型不一致时，系统自动将右边表达式 的值转换成左侧变量的类型，再赋值给该变量。 如：x=1+9; x=y=5;,2.2.2 算术运算符和算术表达式,（1） 基本的算术运算符 + - * / % （模运算或取余运算符） 注：1. 都是双目运算符，即需要两个操作数 2 . 对/，若两个整数相除，结果为整数（取整） 3 . 对于%，要求%两侧的操作数均为整型数据，所得结果的符号与左侧操作数符号相同。 如: 7/5=1 ， 5/7=0 -93%23=-1 93%-23=1,(2)自增
14、，自减运算符 + +自增 - -自减 注：1、+ +和- -是单目运算符 2、+ +和- -只能用于变量，不能用与常量和表达式。 3、+ +j 先自增，再使用 j+ + 先使用，后自增 如：a=2 b=+a 后 b=3 a= 3 b=a+ 后 b=2 a=3,2.2.3 关系运算符和关系表达式 （1）关系运算符及优先级 ，=，=，!= 前四个优先级相同，后两个优先级相同，前四个优先级高于后两个。 注：在优先级上 算术运算符关系运算符赋值运算符,（2）关系表达式 用关系运算符将两个表达式连接起来的表达式称为关系表达式，关系表达式的值为逻辑值，真和假，1代表真，0代表假。 ab a=4 b=3 关
15、系表达式为真 ，值为1,2.2.4 逻辑运算符和逻辑表达式 （1）逻辑运算符及其优先级 b=a; a值不变， b=0 x65 （5)位左移运算符(左移1位相当与乘2) 如：unsigned char a=15 a=a1 00001111 a=a1左移1位 a=30 a=a2左移2位 a=60,(6)位右移运算 (右移1位相当于除2) int a=15 : a=a2 后a=3 注：1、左移运算中高位移出舍弃不用，低位补0 2、右移运算中低位移出舍弃不用，高位对 无符号数补0，对有符号数高位补符号位。,2.2.6 复合赋值运算符 赋值号前加上其他运算符构成复合赋值运算符，c51提供了下列十个复合赋值运算符 +=，一=，*=，/=，%=， /通过查表来显示对应数字1,2,3,4 void disp(int n) P2_4=0; /数码管控制位使能 P0 = tabn; /查表来显示数字 main() char answer = 1; /抢答标志使能 P2_4=1; /数码管控制位无显示 P2_0=1; P2_
