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1、 单片机的C51语言基础 n C51的程序结构 n C51的数据结构 n C51与汇编语言的混合编程 n C51初步应用编程 51汇编语言能直接操作单片机的系统硬件，指令执行速度快。但其程序可读性差，且编写、移植困难。 C51是为51系列单片机设计的一种C语言，其优点：C51语言已成为51系列单片机程序开发的主流软件方法。不要求对单片机的指令系统十分熟悉 易于表达，使用方便 C51语言程序容易移植 具有丰富的库函数 源代码可读性较强，容易理解和编程 相同之处： 语法规则、程序结构、编程方法 不同之处：C51与标准C语言对比C51的程序结构 C51的数据结构 C51与汇编语言的混合编程 C51仿
2、真开发环境 C51初步应用编程 程序由函数组成（一个主函数，或一个主函数和若干自定义函数）； 利用预处理命令对变量或函数进行集中定义或说明； 函数和变量都需遵循先定义后使用的基本原则； 主函数中的所有语句执行完毕,则程序结束。 C51与标准C程序结构完全相同举例：LED闪烁控制功能预处理命令- 函数说明- 全局变量定义-主函数-调用函数- 局部变量定义-程序体程序体-C51的程序结构 C51的数据结构 C51与汇编语言的混合编程 C51仿真开发环境 C51初步应用编程 1. C51的变量 在程序执行过程中，数值可以发生改变的量称为变量。 变量名与存储单元地址相对应，变量值 与存储单元的内容相对
3、应。例如在哈佛结构的存储空间中如何建立变量概念？ 【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名（标准C）（标准C）* 括号项可以缺省（但需有缺省值）C51变量定义的四要素:（C51特有）（标准C+C51）【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名共有四个说明符： 1、auto（自动型）变量的作用范围在定义它的函数体或 语句块内。执行结束后，变量所占内存即被释放。 2、extern（外部型） 在一个源文件中被定义为外部型的 变量，在其它源文件中需要通过extern说明方可使用。 3、static（静态型） 利用static可使变量定义所在的函数 或语句块执行结束后，其分配的内存单元继续保留。
4、4、register（寄存器型） 将变量对应的储存单元指定为 通用寄存器，以提高程序运行速度。缺省存储种类为auto (自动)型变量数据的不同格式叫做数据类型 * 有符号数类型可以忽略signed标识符标准C语言的数据类型【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名C51扩充数据类型：bit、sfr或sfr16、sbit bit 型关键词bit用于定义一个位变量，语法规则： bit bit_name = 0或1;例如：bit door = 0 ; /定义一个叫door的位变量且初值为0标准C的变量定义举例：int a = 5 ; /定义一个初值为5的整形变量a 语法规则：int int_nam
5、e = 常数;注意：上述变量的物理地址是由编译器分配的 sfr或sfr16型关键词sfr或sfr16用于定义SFR字节地址变量，语法规则：sfr 或 sfr16 sfr_name = 字节地址常数;51MCU中有21个SFR，如何定义与这些单元相关的变量？例如，sfr P0 = 0x80; /定义P0口地址80H sfr PCON = 0x87; /定义PCON地址87Hsfr16 DPTR=0x82; /定义DPTR的低端地址82H注意：SFR字节地址变量的物理地址是由MCU资源决定的sbit型部分SFR具有位地址，如何定义与这些位地址相关的变量？CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF
6、0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PD07 D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0HD0HPSWD06 D05 D04 D03 D02 D01 D00 绝对位地址相对位地址字节地址两种位地址表达形式：绝对位地址、相对位地址1）将SFR的绝对位地址定义为位变量名sbit bit_name = 位地址常数;例如， sbit CY = 0xD7; 3）将SFR的相对位位置定义位变量名sbit bit_name = sfr_name 位位置;例如， sbit CY = PSW7; 2）将SFR的相对位地址定义为位变量名sbit bit_n
7、ame = sfr字节地址 位位置; 例如， sbit CY = 0xD07; 关键词sbit用于定义SFR位地址变量，三种定义形式：C51编译器在头文件“REG51.H”中定义了全部sfr/sfr16和sbit变量。用一条预处理命令#include 把这个头文件包含 到C51程序中，无需重新定义即可直接使用它们的名称。应用举例：【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名51单片机的 三个逻辑存储空间：片内数据存储器，片外数据存储器和程序存储器。建立C51存储类型与存储空间的对应关系data区code区xdata区bdata区pdata 区idata区C51的存储类型与存储空间对应关系表 S
8、MALL系统COMPACT系统LARGE系统编译模式三种编译模式分别对应于三种缺省存储类型：【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名C51编译器可根据当前采取的编译模式自动认定默认的存 储类型约定：若无特殊声明，一般均为“SMALL编译模式”例 变量的存储模式#pragma small /*变量的存储模式为Small */char k1; /* k1存储模式Small ，存储器类型默认data*/int xdata m1; /* m1存储模式为Small ，存储器类型xdata*/#pragma compact /*变量的存储模式为Compact */char k2; /* k2存储模式C
9、ompact ， k2存储器类型默认pdata*/int xdata m2; /* m2存储模式Compact ，存储器类型xdata */int func1(int x1,int y1) large /*函数Large ， x1和y1存储器类型xdata */return(x1+y1);int func2(int x2,int y2) /*函数默认Small ， x2和y2存储器类型data */return(x2-y2);变量名可以由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个 字符必须为字母或下划线，变量名长度随编译系统而定。 变量名具有字母大小写的敏感性，如SUM和sum代表不同的 变量。
10、强调：头文件中定义的变量都是大写的，若程序采取小写变 量则需要重新定义。【存储种类】 数据类型 【存储类型】 变量名C51扩展的若干关键字一览表 变量名不得使用标准C语言和C51语言的关键字。unsigned char data system_status = 0; /定义system_status为无符号字符型自动变量，该变量位于 data区中且初值为0。 数据结构定义举例变量名为system_status 位于片内RAM区 无符号字符型 自动型初值为零unsigned char bdata status_byte; unsigned int code unit_id2=0x1234, 0x
11、89ab; static char m, n; /定义status_byte为无符号字符型自动变量，该变量位于bdata区/定义unit_id2为无符号整型自动变量，该变量位于code 区中，是长度为2的数组，且初值为0x1234和0x89ab。/定义m和n为2个位于data区中的有符号字符型静态变量。指针与地址运算符： *（指针运算符 ），uint var2;var1=XBYTE0x0005; /*访问片外RAM的0005字节单元*/var2=XWORD0x0002; /*访问片外RAM的0002字单元*/while(1);2. 通过指针访问 例 通过指针实现绝对地址的访问。#define
12、uchar unsigned char /*定义符号uchar为数据类型符unsigned char*/#define uint unsigned int /*定义符号uint为数据类型符 unsigned int*/void func(void)uchar data var1;uchar pdata *dp1; /*定义一个指向pdata区的指针dp1*/uint xdata *dp2; /*定义一个指向xdata区的指针dp2*/uchar data *dp3; /*定义一个指向data区的指针dp3*/dp1=0x30; /*dp1指针赋值，指向pdata区的30H单元*/dp2=0x1
13、000; /*dp2指针赋值，指向xdata区的1000H单元*/*dp1=0xff; /*将数据0xff送到片外RAM30H单元*/*dp2=0x1234; /*将数据0x1234送到片外RAM1000H单元*/dp3= /*dp3指针指向data区的var1变量*/*dp3=0x20; /*给变量var1赋值0x20*/中断服务程序格式：void 中断函数名（） interrupt n中断号 中断源0 外部中断01 定时器/计数器02 外部中断13 定时器/计数器14 串行口5 定时器/计数器2（52子系列） C51的程序结构 C51的数据结构 C51与汇编语言的混合编程 C51初步应用编
14、程 C51语言编程可胜任单片机的基本测量与控制任务。对于某些特殊的I/O 接口处理、中断处理、强调程序执行 速度等场合，仍希望采用汇编程序。C51 编译器提供了与汇编语言程序的接口规则，可方便地 实现C51 与汇0编语言程序的相互调用。本节仅讨论在C51中嵌入汇编代码。 概要C51中嵌入汇编代码 在C51 函数内嵌入汇编代码，可以有三种不同方法。方法一 直接在函数体内的每个汇编语句前加“asm”预编译指令， 例如：方法二 把asm作为关键字，后续汇编用大括号括起来即可，例如 ：方法三在C 模块内通过语句“ # pragma”嵌入汇编代码，例如： C51的程序结构 C51的数据结构 C51与汇编
15、语言的混合编程 C51仿真开发环境 C51初步应用编程 1. Keil的编译环境 Vision3 Keil是德国Keil Software公 司的51单片机开发软件包 ，包括C编译器、汇编编译 器、连接器、库管理及仿 真调试器，通过一个 windows下的集成开发环境 uVisoin3组合起来。 Vision3的软件界面包括四大组成部分，即菜单工具栏， 工程管理窗口，文件窗口和输出窗口。Vision3中共有11个下拉菜单。工具栏的位置和数量可 以通过设置选定和移动。 工程管理窗口用于管理工 程文件目录，它由五个子 窗口组成，可以通过子窗 口下方的标签进行切换， 它们分别是：文件窗口， 寄存器窗口，帮助窗口， 函数窗口，模版窗口。工程管理窗口：输出窗口：输出窗口用于编译过程中的信息交互作用，由三个子窗 口组成，可以通过子窗口下方的
