Keil C51应用程序设计.ppt

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1、Keil C51应用程序设计应用程序设计Keil C51Keil C51程序的一般结构程序的一般结构 与标准C语言相同，Keil C51程序由一个或多个 函数构成，其中应至少包含一个main函数。一般结构如下： 预处理命令 /* 用于包含头文件等 */全局变量说明 /* 全局变量可被本程序的所有函数引用 */功能函数说明 /* 说明自定义函数，以便调用 */ main() /* 主函数 */ 局部变量说明；/* 局部变量只能在所定义函数内部引用 */ 执行语句； 函数调用；/* 其他函数定义 */ 数数据类型据类型 Keil C51编译器除了支持常用的char(字符型), int(整型), l

2、ong(长整型), float(浮点型)，*(指针型)等基本数据类型之外，还支持以下扩充数据类型。bit bit 位类型位类型。可定义一个位变量，但不能定义位 指针, 也不能定义位数组。sfr sfr 特殊功能寄存器。特殊功能寄存器。可以定义8051单片机的所有内部8位特殊功能寄存器。sfr型数据占用一个内存单元, 其取值范围是0255。sfr16 16sfr16 16位特殊功能寄存器。位特殊功能寄存器。它占用两个内存单元, 取值范围是065535，可以定义8051单片机内部16位特殊功能寄存器。sbit sbit 可寻址位。可寻址位。可以定义8051单片机内部RAM中的可寻址位或特殊功能寄存

3、器中的可寻址位。 Keil C51Keil C51能够识别的数据类型能够识别的数据类型 数据类型长 度值 域 unsigned char单字节0255signed char单字节-128127unsigned int双字节065536signed int 双字节-3276832767unsigned long四字节04294967295signed long四字节 -21474836482147483647float四字节1.175494E-383.402823E38*13字节对象的地址bit位 0 或 1sfr单字节0255sfr16双字节 065536sbit位0 或 1变量定义格式变量定

4、义格式Keil C51 中对变量进行定义的格式如下: 存储种类存储种类 数据类型数据类型 存储器类型存储器类型 变量名表；变量名表；其中, “存储种类”和“存储器类型”是可选项。 变量的存储种类有四种: 自动(auto)、外部(extern)、静态(static)和寄存器(register)。定义变量时如果省略存储种类选项,则该变量将为自动(auto)变量。 Keil C51编译器还允许说明变量的存储器类型，使之能够在8051单片机内准确地定位。Keil C51Keil C51能够识别的存储器类型能够识别的存储器类型 存储器类型说 明DATA直接寻址的片内数据存储器(128字节), 访问速度最

5、快。BDATA可位寻址的片内数据存储器(16字节), 允许位与字节混合访问。IDATA间接访问的片内数据存储器(256字节), 允许访问全部片内地址。PDATA分页寻址的片外数据存储器(256字节), 用MOVX Ri指令访问。XDATA片外数据存储器(64K字节), 用MOVX DPTR指令访问。CODE程序存储器(64K字节), 用MOVC A+DPTR指令访问。编译模式编译模式 Keil C51定义变量时如果省略“存储器类型”选项, 则按编译时使用的存储器模式SMALLSMALL、COMPACTCOMPACT或LARGELARGE来规定默认存储器类型，确定变量的存储器空间, 函数中不能采

6、用寄存器传递的参数变量和过程变量也保存在默认的存储器空间。 Keil C51Keil C51能够识别的编译器模式能够识别的编译器模式 编译模式存储器类型SMALLDATA，变量被定义在8051片内数据存储器中。COMPACT PDATA，变量被定义在分页寻址的片外数据存储器中, 每一页片外数据存储器的长度为256字节。这时对变量的访问是通过寄存器间接寻址(MOVX Ri)进行 。LARGEXDATA，变量被定义在片外数据存储器中(最大可达64K字节), 使用数据指针DPTR来间接访问变量(MOVX DPTR)。 一般指针与基于存储器的指针一般指针与基于存储器的指针 Keil C51支持两种指针

7、类型：一般指针和基于存储器的指针。一般指针可用于存取任何变量而不必考虑变量在8051单片机存储器空间的位置，许多C51库函数采用了一般指针。 定义一般指针与ANSI C相同，例如：char * sptr; /* char 型指针 */int * numptr /* int 型指针 */ 定义基于存储器的指针时可以指定存储器空间 ，例如：char data * xdata str; /* 指向data空间char型数据的指针， 指针本身在xdata空间*/ int xdata * data num; /* 指向xdata空间char型数据的指针， 指针本身在data空间*/long code *

8、 idata pow; /* 指向code空间long型数据的指针， 指针本身在idata空间*/ Keil C51Keil C51对存储器的访问对存储器的访问Keil C51可以采用指针变量来访问存储器地址空间。由于8051单片机存储器结构自身的特点，仅用指针方式访问有时会感觉不太方便，也可以利用库函数中绝对地址访问头文件“ABDACC.H”来访问不同区域的存储器地址空间。绝对地址访问绝对地址访问 Keil C51在源程序中定义变量时，可以利用扩展关键字“_at_”来对指定变量在存储器空间的绝对地址，一般格式如下： 存储器类型存储器类型 数据类型数据类型 标识符标识符 _at_ 地址常数地址

9、常数 其中，“存储器类型”为idata、data、xdata等C51编译器能够识别的所有类型，如果省略该选项，则按编译模式LARGE、COMPACT或SMALL规定的默认存储器类型确定变量的存储器空间；“数据类型”除了可用int、long、float等基本类型外，还可以采用数组、结构等复杂数据类型；标识符为要定义的变量名；地址常数规定了变量的绝对地址，它必须位于有效存储器空间。 也可以用头文件“ABSACC.H”中的预定义宏来指定变量的绝对地址。 头文件头文件“ABSACC.H”ABSACC.H”中的预定义宏中的预定义宏宏定义可访问的存储器空间及数据类型CBYTE地址(访问CODE区char型

10、)CWORD地址(访问CODE区int型)DBYTE地址(访问DATA区char型)PBYTE地址(访问PDATA区或I/O端口char型)XBYTE地址(访问XDATA区或I/O端口char型)DWORD地址(访问DATA区int型)PWORD地址(访问PDATA区或I/O端口int型)XWORD地址(访问XDATA区或I/O端口int型)中断服务函数与寄存器组定义中断服务函数与寄存器组定义 Keil C51编译器支持在C语言源程序中直接编写8051单片机的中断服务函数程序,一般形式为:函数类型函数类型 函数名函数名(形式参数表形式参数表) interrupt n using n 关键字in

11、trrupt后面的n是中断号, n的取值范围为031。编译器从8n+3处产生中断向量, 具体的中断号n和中断向量取决于8051系列单片机芯片型号。 关键字using用来选择8051单片机中不同的工作寄存器组。using后面的n是一个03的常整数, 分别选中4个不同的工作寄存器组。 常用中断号与中断向量常用中断号与中断向量 中断号 n中 断 源中断向量 8n+30外部中断 00003H1定时器 0000BH2外部中断 10013H数据调用协议数据调用协议 Keil C51编译器规定数据在内存中按高字节地址在前、低字节地址在后的顺序存放。 一个值为0 x12345678 的“long” 类型数据,

12、 在内存中存储格式如下: 地址 +0 +1 +2 +3内容 0 x12 0 x34 0 x56 0 x78数据调用协议数据调用协议 “float”类型数据的长度为4个字节(32位),在内存中按IEEE-754标准单精度32位浮点数的格式存储。格式如下: 地址 +0 +1 +2 +3 内容 SEEEEEEE EMMMMMMM MMMMMMMM MMMMMMMM其中, S为符号位，“0”正“1”负。E为用原码表示的阶码，占用8位二进制数, 存放在两个字节中，E的取值范围是1254。注意, 实际上以2为底的指数要用E的值减去偏移量127，实际幂指数的取值范围为-126+127。M为尾数的小数部分,用

13、23位二进制数表示, 存放在三个字节中。尾数的整数部分永远为1，因此不予保存, 但它是隐含存在的。小数点位于隐含的整数位“1”的后面。 数据调用协议数据调用协议 Keil C51编译器支持“基于存储器”的指针和“一般”指针。基于存储器类型data、 idata 和pdata的指针具有1个字节的长度, 基于存储器类型xdata和code的指针具有2个字节的长度,一般指针具有3个字节的长度。在一般指针的3个字节中, 第一个字节表示存储器类型, 第二、第三个字节表示指针的地址偏移量。一般指针在内存中的存储格式为: 地址 +0 +1 +2 内容 存储器类型 高字节地址偏移量 低字节地址偏移量第一个字节

14、中存储器类型的编码如下:存储器类型 idata/data/bdata xdata pdata code 编码值 0 x00 0 x01 0 xFE 0 xFFKeil C51的库函数的库函数 本征库函数本征库函数 本征库函数是指编译时直接将固定的代码插入到当前行，而不是用汇编语言中的“ACALL”和“LCALL”指令来实现调用，从而大大提高函数的访问效率。非本征库函数则必须由“ACALL”和“LCALL”指令来实现调用。Keil C51的本征库函数只有9个，数量虽少，但非常有用。本征库函数在头文件INTRINS.H中定义。字符判断转换库函数字符判断转换库函数 字符判断转换库函数的原型声明在头文

15、件CTYPE.H中定义。 Keil C51的库函数的库函数 输入输出库函数输入输出库函数 输入输出库函数的原型声明在头文件STDIO.H中定义，通过8051系列单片机的串行口工作, 如果希望支持其它I/O接口, 只需要改动_getkey()和putchar()函数, 库中所有其它I/O支持函数都依赖于这两个函数模块,在使用8051系列单片机的串行口之前,应先对其进行初始化。 例如以2400波特率(12MHz时钟频率)初始化串行口的语句如下: SCON=0 x52; /* SCON 置初值 */ TMOD=0 x20; /* TMOD 置初值 */ TH1=0 xf3; /* T1 置初值 */

16、 TR1=1; /* 启动 T1 */ Keil C51的库函数的库函数 字符串处理库函数字符串处理库函数 字符串处理库函数的原型声明包含在头文件STRING.H中，字符串函数通常接收指针串作为输入值。一个字符串应包括2个或多个字符, 字符串的结尾以空字符表示。在函数 memcmp、memcpy、memchr、memccpy、memset和memmove中,字符串的长度由调用者明确规定。类型转换及内存分配库类型转换及内存分配库 类型转换及内存分配库函数的原型声明包含在头文件STDLIB.H中，利用该库函数可以完成数据类型转换以及存储器分配操作。 Keil C51的库函数的库函数 字符串处理库函数字符串处理库函数 字符串处理库函数的原型声明包含在头文件STRING.H中，字符串函数通常接收指针串作为输入值。一个字符串应包括2个或多个字符, 字符串的结尾以空字符表示。在函数 memcmp、memcpy、memchr、memccpy、memset和memmove中,字符串的长度由调用者明确规定。类型转换及内存分配库类型转换及内存分配库 类型转换及内存分配库函数的原型声明包含在头文件STDLIB.H中，利用该库函数可以完成数据类型转换以及存储器分配操作。 数学计算库函数数学计算库函数 数学计算库函数的原型声明包含在头文件MATH.H中。