《第3章-C51語言編程基礎(chǔ).ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第3章-C51語言編程基礎(chǔ).ppt（178頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第第3章章C51語言編程基礎(chǔ)語言編程基礎(chǔ)1單片機應用系統(tǒng)日趨復雜，對單片機應用系統(tǒng)日趨復雜，對程序的可讀性、升級與維護以及模塊化要求越程序的可讀性、升級與維護以及模塊化要求越來越高來越高，對軟件編程要求也越來越高，要求編程人員在短時間內(nèi)編寫出執(zhí)，對軟件編程要求也越來越高，要求編程人員在短時間內(nèi)編寫出執(zhí)行效率高、運行可靠的程序代碼。同時，也要方便多個編程人員來進行協(xié)行效率高、運行可靠的程序代碼。同時，也要方便多個編程人員來進行協(xié)同開發(fā)。同開發(fā)。C51C51語言是近年來在語言是近年來在80518051單片機開發(fā)中，普遍使用的程序設計語言，能單片機開發(fā)中，普遍使用的程序設計語言，能直接對直接對805

2、18051單片機硬件進行操作，既有高級語言特點，又有匯編語言特點單片機硬件進行操作，既有高級語言特點，又有匯編語言特點，因此，因此在在80518051單片機程序設計中，得到廣泛使用。單片機程序設計中，得到廣泛使用。下面介紹下面介紹80518051單片機的單片機的C51C51語言，以及如何使用語言，以及如何使用C51C51語言集成化開發(fā)平臺語言集成化開發(fā)平臺KeilKeil Vision3Vision3，進行，進行C51C51程序設計與開發(fā)。程序設計與開發(fā)。23.1 C513.1 C51編程語言簡介編程語言簡介用于用于80518051單片機編程的單片機編程的C C語言，在標準語言，在標準C C基

3、礎(chǔ)上針對基礎(chǔ)上針對80518051硬件特點進行擴硬件特點進行擴展，并向展，并向80518051上移植，經(jīng)多年努力，上移植，經(jīng)多年努力，C51C51已成為公認的高效、簡潔的已成為公認的高效、簡潔的80518051單片機的單片機的實用高級編程語言實用高級編程語言。與。與80518051匯編語言相比，匯編語言相比，C51C51語言在語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯優(yōu)勢，易學易用。功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯優(yōu)勢，易學易用。3.1.1 C513.1.1 C51語言與語言與80518051匯編語言比較匯編語言比較與與80518051匯編語言相比，匯編語言相比，C51C51有如下

4、優(yōu)點。有如下優(yōu)點。（1 1）可讀性好）可讀性好。C51C51語言程序比匯編語言程序的可讀性好，編程效率高，語言程序比匯編語言程序的可讀性好，編程效率高，程序程序便于修改、維護以及升級便于修改、維護以及升級。3（2 2）模塊化開發(fā)與資源共享模塊化開發(fā)與資源共享。用。用C51C51開發(fā)的程序模塊可不經(jīng)修改，直接被其開發(fā)的程序模塊可不經(jīng)修改，直接被其他工程所用，使得開發(fā)者能夠很好地他工程所用，使得開發(fā)者能夠很好地利用已有的大量標準利用已有的大量標準C C程序資源與豐富程序資源與豐富的庫函數(shù)，減少重復勞動，的庫函數(shù)，減少重復勞動，同時也有利于多個工程師進行協(xié)同開發(fā)。同時也有利于多個工程師進行協(xié)同開發(fā)。

5、（3 3）可移植性好?？梢浦残院?。為某種型號單片機開發(fā)的為某種型號單片機開發(fā)的C C語言程序，只需把與硬件相關(guān)語言程序，只需把與硬件相關(guān)的的頭文件頭文件和和編譯鏈接的參數(shù)編譯鏈接的參數(shù)進行適當修改，就可方便地移植到其他型號的單進行適當修改，就可方便地移植到其他型號的單片機上。片機上。例如例如，為，為80518051單片機編寫的程序通過改寫頭文件以及少量的程序行，單片機編寫的程序通過改寫頭文件以及少量的程序行，就可方便地移植到就可方便地移植到PICPIC單片機上。單片機上。（4 4）生成的代碼效率高。生成的代碼效率高。當前較好的當前較好的C51C51語言編譯系統(tǒng)編譯出來的代碼效率語言編譯系統(tǒng)編譯

6、出來的代碼效率只比直接使用匯編語言只比直接使用匯編語言低低20%20%左右，如果使用左右，如果使用優(yōu)化編譯選項優(yōu)化編譯選項，最高可達到，最高可達到90%90%左右。左右。43.1.2 C513.1.2 C51語言與標準語言與標準C C語言的比較語言的比較C51C51語言與標準語言與標準C C語言間有許多相同地方，但也有自身特點。不同的嵌入式語言間有許多相同地方，但也有自身特點。不同的嵌入式C C語言編譯系統(tǒng)之所以與標準語言編譯系統(tǒng)之所以與標準C C語言有不同的地方，主要是由于它們所針語言有不同的地方，主要是由于它們所針對的硬件系統(tǒng)不同。對于對的硬件系統(tǒng)不同。對于80518051單片機，目前廣泛

7、使用的是單片機，目前廣泛使用的是C51C51語言。語言。C51C51語言基本語法與標準語言基本語法與標準C C相同，是相同，是在標準在標準C C的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上進行適合進行適合80518051內(nèi)核單內(nèi)核單片機硬件的擴展片機硬件的擴展。深入理解。深入理解C51C51語言語言對標準對標準C C語言的語言的擴展部分擴展部分以及它們的以及它們的不同之處，是掌握不同之處，是掌握C51C51語言的關(guān)鍵之一。語言的關(guān)鍵之一。5C51C51語言與標準語言與標準C C語言語言一些差別一些差別如下。如下。（1 1）庫函數(shù)不同。）庫函數(shù)不同。標準標準C C中不適合于嵌入式控制器系統(tǒng)的庫函數(shù)，被排除中不適合于嵌入式控

8、制器系統(tǒng)的庫函數(shù)，被排除在在C51C51語言之外，如字符屏幕和圖形函數(shù)。有些庫函數(shù)必須針對語言之外，如字符屏幕和圖形函數(shù)。有些庫函數(shù)必須針對80518051的硬件的硬件特點來做出相應的開發(fā)。特點來做出相應的開發(fā)。例如，例如，在標準在標準C C中，庫函數(shù)中，庫函數(shù)printfprintf和和scanfscanf，常用于屏幕打印和接收字符，常用于屏幕打印和接收字符，而在而在C51C51語言中，主要用于語言中，主要用于串行口數(shù)據(jù)的收發(fā)串行口數(shù)據(jù)的收發(fā)。（2 2）數(shù)據(jù)類型有一定區(qū)別）數(shù)據(jù)類型有一定區(qū)別。在。在C51C51中增加幾種中增加幾種80518051單片機的數(shù)據(jù)類型，在單片機的數(shù)據(jù)類型，在標準標

9、準C C的基礎(chǔ)上又擴展了的基礎(chǔ)上又擴展了4 4種類型。例如，種類型。例如，80518051單片機包含位操作空間和豐富單片機包含位操作空間和豐富的位操作指令，因此，的位操作指令，因此，C51C51語言與標準語言與標準C C語言相比語言相比增加了增加了位類型位類型。6 （3 3）C51C51語言變量存儲模式與標準語言變量存儲模式與標準C C語言中變量存儲模式數(shù)據(jù)不一樣語言中變量存儲模式數(shù)據(jù)不一樣。標。標準準C C最初是為通用計算機設計的，在通用計算機中只有一個程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)一最初是為通用計算機設計的，在通用計算機中只有一個程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)一尋址的內(nèi)存空間，而尋址的內(nèi)存空間，而C51C51語言中語言中變量

10、的存儲模式變量的存儲模式與與80518051單片機的單片機的各種存儲器各種存儲器區(qū)緊密相關(guān)區(qū)緊密相關(guān)。（4 4）數(shù)據(jù)存儲類型不同）數(shù)據(jù)存儲類型不同。80518051存儲區(qū)可分為存儲區(qū)可分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)、外部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)、外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)以及程序存儲區(qū)存儲區(qū)以及程序存儲區(qū)。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)可分為可分為3 3個不同的個不同的C51C51存儲類型：存儲類型：datadata、idataidata和和bdatabdata。外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)分外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)分為為2 2個不同的個不同的C51C51存儲類型：存儲類型：xdataxdata和和p pdatadata。程序存儲區(qū)程序存儲區(qū)只能讀

11、不能寫，可能在只能讀不能寫，可能在80518051內(nèi)部或者在外部，內(nèi)部或者在外部，C51C51語言提供的語言提供的codecode存儲類型用來訪問程序存儲區(qū)。存儲類型用來訪問程序存儲區(qū)。7 （5 5）標準）標準C C語言沒有處理單片機中斷的定義語言沒有處理單片機中斷的定義，而，而C51C51語言中有專門的中語言中有專門的中斷函數(shù)。斷函數(shù)。（6 6）頭文件不同）頭文件不同。C51C51語言頭文件必須把語言頭文件必須把80518051單片機內(nèi)部的外設硬件資單片機內(nèi)部的外設硬件資源（如定時器、中斷、源（如定時器、中斷、I/OI/O等）相應的等）相應的特殊功能寄存器特殊功能寄存器寫入寫入到頭文件到頭文

12、件內(nèi)，內(nèi)，而標準而標準C C不用。不用。（7 7）程序結(jié)構(gòu)的差異）程序結(jié)構(gòu)的差異。由于。由于80518051單片機的硬件資源有限，它的編譯系單片機的硬件資源有限，它的編譯系統(tǒng)統(tǒng)不允許太多的程序嵌套不允許太多的程序嵌套。其次，標準。其次，標準C C語言所具備的語言所具備的遞歸特性遞歸特性不被不被C51C51語言支持。語言支持。8但從數(shù)據(jù)運算操作、程序控制語句以及函數(shù)的使用上來說，但從數(shù)據(jù)運算操作、程序控制語句以及函數(shù)的使用上來說，C51C51與標準與標準C C幾乎幾乎沒有什么明顯差別。如果程序設計者具備了有關(guān)標準沒有什么明顯差別。如果程序設計者具備了有關(guān)標準C C語言的編程基礎(chǔ)，語言的編程基礎(chǔ)，

13、只要注意只要注意C51C51與標準與標準C C不同之處，并熟悉不同之處，并熟悉80518051單片機的硬件結(jié)構(gòu)，就能較單片機的硬件結(jié)構(gòu)，就能較快掌握快掌握C51C51編程。編程。9103.2 C513.2 C51語言程序設計基礎(chǔ)語言程序設計基礎(chǔ)本節(jié)在標準本節(jié)在標準C C基礎(chǔ)上，了解掌握基礎(chǔ)上，了解掌握C51C51的數(shù)據(jù)類型和存儲類型、的數(shù)據(jù)類型和存儲類型、C51C51的基本運算的基本運算與流程控制語句、與流程控制語句、C51C51語言構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、語言構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、C51C51函數(shù)以及函數(shù)以及C51C51程序設計的其程序設計的其他一些問題，為他一些問題，為C51C51的程序開發(fā)打下基礎(chǔ)的程序開

14、發(fā)打下基礎(chǔ)。113.2.1 C513.2.1 C51語言中的數(shù)據(jù)類型與存儲類型語言中的數(shù)據(jù)類型與存儲類型1 1數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)是單片機操作的對象，具有一定格式的數(shù)字或數(shù)值，數(shù)據(jù)的不同格數(shù)據(jù)是單片機操作的對象，具有一定格式的數(shù)字或數(shù)值，數(shù)據(jù)的不同格式就稱為式就稱為數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型。KeilKeil C51 C51支持的基本數(shù)據(jù)類型見支持的基本數(shù)據(jù)類型見表表3-13-1。針對針對80518051的硬件特點，的硬件特點，C51C51在標準在標準C C基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)上，擴展了擴展了4 4種種數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型（見表（見表3-13-1中最后中最后4 4行）。行）。注意，擴展的注意，擴展的4 4種數(shù)據(jù)類

15、型，種數(shù)據(jù)類型，不能使用不能使用指針指針來對它們存取。來對它們存取。12132 2C51C51的擴展數(shù)據(jù)類型的擴展數(shù)據(jù)類型 下面對擴展的下面對擴展的4 4種數(shù)據(jù)類型說明。種數(shù)據(jù)類型說明。（1 1）位變量位變量bitbit的值的值可以是可以是1 1（truetrue），也可是），也可是0 0（falsefalse）。）。（2 2）特殊功能寄存器特殊功能寄存器sfrsfr。80518051單片機的特殊功能寄存器分布在片內(nèi)數(shù)據(jù)單片機的特殊功能寄存器分布在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)的地址單元存儲區(qū)的地址單元80H80HFFHFFH之間之間，“sfrsfr”數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型占用一個內(nèi)存單元。利占用一個內(nèi)存單元。利用

16、它可訪問用它可訪問80518051單片機內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。單片機內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。例如：例如：sfrsfr P1=0 x90 P1=0 x90這一語句定義了這一語句定義了P1P1端口在片內(nèi)的寄存器，在程序后續(xù)端口在片內(nèi)的寄存器，在程序后續(xù)的語句中可以的語句中可以用用“P1=0 xff”P1=0 xff”，使，使P1P1的所有引腳輸出為高電平的語句來操作的所有引腳輸出為高電平的語句來操作特殊功能寄存器。特殊功能寄存器。14（3 3）特殊功能寄存器）特殊功能寄存器sfr16sfr16?！皊fr16”sfr16”數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型占用兩個內(nèi)存單元占用兩個內(nèi)存單元，用于操作占兩個字節(jié)的特殊功能寄，用于操作占兩個字節(jié)的特殊功能寄存器。存器。例如例如：“sfr16 DPTR=0 x82”sfr16 DPTR=0 x82”語句定義了片內(nèi)語句定義了片內(nèi)1616位數(shù)據(jù)指針寄存器位數(shù)據(jù)指針寄存器DPTRDPTR，其低，其低8 8位字節(jié)地址為位字節(jié)地址為82H82H，高，高8 8位字節(jié)地址為位字節(jié)地址為83H83H。在程序的后續(xù)語句中。在程序的后續(xù)語句中就可對就可對DPTRDPTR進行操作。進