51单片机C语言编程规范.ppt
《51单片机C语言编程规范.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《51单片机C语言编程规范.ppt(44页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、51单片机单片机C语言编程规范语言编程规范源码工作室源码工作室原码工作室原码工作室学习单片机学习单片机C语言的必要性语言的必要性 随着单片机性能的不断提高,随着单片机性能的不断提高,C C语言编译调语言编译调试工具的不断完善,以及现在对单片机产品辅助试工具的不断完善,以及现在对单片机产品辅助功能的要求、对开发周期不断缩短的要求,使得功能的要求、对开发周期不断缩短的要求,使得越来越多的单片机编程人员转向使用越来越多的单片机编程人员转向使用C C语言,因语言,因此有必要在单片机课程中讲授此有必要在单片机课程中讲授“单片机单片机C C语言语言”。原码工作室原码工作室C语言编程的优势语言编程的优势1语
2、言简洁、紧凑,使用方便、灵活。语言简洁、紧凑,使用方便、灵活。2运算符丰富。运算符丰富。3数据结构丰富。具有现代化语言的各种数据结构。数据结构丰富。具有现代化语言的各种数据结构。4可进行结构化程序设计。可进行结构化程序设计。5可以直接对计算机硬件进行操作。可以直接对计算机硬件进行操作。6生成的目标代码质量高,程序执行效率高。生成的目标代码质量高,程序执行效率高。7可移植性好。可移植性好。8.容易实现模块化开发容易实现模块化开发9.方便调试与维护程序方便调试与维护程序原码工作室原码工作室C语言与语言与汇编汇编的区别的区别 用汇编语言编写单片机程序时,必须要考虑其存用汇编语言编写单片机程序时,必须
3、要考虑其存储器的结构,尤其要考虑其片内数据存储器、特殊功储器的结构,尤其要考虑其片内数据存储器、特殊功能寄存器是否正确合理的使用,以及按照实际地址端能寄存器是否正确合理的使用,以及按照实际地址端口数据的处理。口数据的处理。用用C51编写程序,不像汇编语言那样需要具体地编写程序,不像汇编语言那样需要具体地组织、分配存储器资源,只是组织、分配存储器资源,只是C51对数据类型和变量对数据类型和变量的定义,必须要与单片机的存储结构相关联,否则编的定义,必须要与单片机的存储结构相关联,否则编译器不能正确地映射定位。译器不能正确地映射定位。原码工作室原码工作室单片机单片机C语言与语言与ANSI 的区别的区
4、别 用用C51编写单片机程序,与用编写单片机程序,与用ANSI C编写程序的编写程序的不同之处是,需要根据单片机存储器结构及内部资源,不同之处是,需要根据单片机存储器结构及内部资源,定义相应的数据类型和变量。定义相应的数据类型和变量。其它的语法规定、程序结构及程序设计方法,都其它的语法规定、程序结构及程序设计方法,都与与ANSI C相同。相同。原码工作室原码工作室C语言的程序结构语言的程序结构 C语言程序采用函数结构,每个语言程序采用函数结构,每个C语言程序由一个语言程序由一个或多个函数组成,在这些函数中至少应包含一个主函或多个函数组成,在这些函数中至少应包含一个主函数数main(),也可以包
5、含一个,也可以包含一个main()函数和若干个其它的函数和若干个其它的功能函数。不管功能函数。不管main()函数放于何处,程序总是从函数放于何处,程序总是从main()函数开始执行,执行到函数开始执行,执行到main()函数结束则结束。可以函数结束则结束。可以在在main()函数中调用其它函数,其它函数也可以相互函数中调用其它函数,其它函数也可以相互调用,但调用,但main()函数只能调用其它的功能函数,而不函数只能调用其它的功能函数,而不能被其它的函数所调用能被其它的函数所调用。功能函数可以是功能函数可以是C语言编译器提供的库函数,也可语言编译器提供的库函数,也可以是由用户定义的自定义函数
6、。在编制以是由用户定义的自定义函数。在编制C程序时,程程序时,程序的开始部分一般是预处理命令、函数说明和变量定序的开始部分一般是预处理命令、函数说明和变量定义等。义等。原码工作室原码工作室C语言与语言与89C51单片机单片机 用用C C语言编写的语言编写的89C5189C51单片机应用程序,不用像汇单片机应用程序,不用像汇编语言那样须具体组织、分配存储器资源和处理端口编语言那样须具体组织、分配存储器资源和处理端口数据,但在数据,但在C C语言编程中,对数据类型与变量的定义,语言编程中,对数据类型与变量的定义,必须要与单片机的存储结构相关联,否则编译器不能必须要与单片机的存储结构相关联,否则编译
7、器不能正确地映射定位。正确地映射定位。C C语言编写单片机应用程序时,需根据单片机语言编写单片机应用程序时,需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,存储结构及内部资源定义相应的数据类型和变量,而标准的而标准的C C语言程序不需要考虑这些问题;语言程序不需要考虑这些问题;原码工作室原码工作室C语言与语言与89C51单片机单片机 C51包含的数据类型、变量存储模式、输入输出包含的数据类型、变量存储模式、输入输出处理、函数等方面与标准的处理、函数等方面与标准的C语言有一定的区别。其语言有一定的区别。其它的语法规则、程序结构及程序设计方法等与标准的它的语法规则、程序结构及程序设计方法等
8、与标准的C语言程序设计相同。语言程序设计相同。现在支持现在支持89C51系列单片机的系列单片机的C语言编译器有很语言编译器有很多种,如多种,如American Automation、Avocet、BSO/TASKING、DUNFIELD SHAREWARE、KEIL/Franklin等。各种编译器的基本情况相同,但等。各种编译器的基本情况相同,但具体处理时有一定的区别,其中具体处理时有一定的区别,其中KEIL/Franklin以它以它的代码紧凑和使用方便等特点优于其它编译器,现在的代码紧凑和使用方便等特点优于其它编译器,现在使用特别广泛。使用特别广泛。本章主要以本章主要以KEIL编译器介绍编译
9、器介绍89C51单片机单片机C语言语言程序设计。程序设计。原码工作室原码工作室C51程序结构程序结构 C51的语法规定、程序结构及程序设计方法都与的语法规定、程序结构及程序设计方法都与标准的标准的C语言程序设计相同,但语言程序设计相同,但C51程序与标准的程序与标准的C程序在以下几个方面不一样:程序在以下几个方面不一样:(1)C51中定义的库函数和标准中定义的库函数和标准C语言定义的库语言定义的库函数不同。标准的函数不同。标准的C语言定义的库函数是按通用微型语言定义的库函数是按通用微型计算机来定义的,而计算机来定义的,而C51中的库函数是按中的库函数是按89C51单片单片机相应情况来定义的;机
10、相应情况来定义的;(2)C51中的数据类型与标准中的数据类型与标准C的数据类型也有的数据类型也有一定的区别,在一定的区别,在C51中还增加了几种针对中还增加了几种针对89C51单片单片机特有的数据类型;机特有的数据类型;原码工作室原码工作室C51程序结构程序结构 (3)C51变量的存储模式与标准变量的存储模式与标准C中变量的存储模中变量的存储模式不一样,式不一样,C51中变量的存储模式是与中变量的存储模式是与89C51单片机单片机的存储器紧密相关;的存储器紧密相关;(4)C51与标准与标准C的输入输出处理不一样,的输入输出处理不一样,C51中中的输入输出是通过的输入输出是通过89C51串行口来
11、完成的,输入输出串行口来完成的,输入输出指令执行前必须要对串行口进行初始化;指令执行前必须要对串行口进行初始化;(5)C51与标准与标准C在函数使用方面也有一定的区别,在函数使用方面也有一定的区别,C51中有专门的中断函数。中有专门的中断函数。原码工作室原码工作室C51数据类型数据类型 C51的数据类型分为基本数据类型和组合数据类的数据类型分为基本数据类型和组合数据类型,情况与标准型,情况与标准C中的数据类型基本相同,但其中中的数据类型基本相同,但其中char型与型与short型相同,型相同,float型与型与double型相同,另外,型相同,另外,C51中还有专门针对于中还有专门针对于89C
12、51单片机的特殊功能寄存单片机的特殊功能寄存器型和位类型。器型和位类型。原码工作室原码工作室C51数据类型数据类型原码工作室原码工作室特殊功能寄存器型特殊功能寄存器型 这是这是C51扩充的数据类型,用于访问扩充的数据类型,用于访问89C51单片单片机中的特殊功能寄存器数据,它分机中的特殊功能寄存器数据,它分sfr和和sfr16两种类两种类型。其中:型。其中:sfr为字节型特殊功能寄存器类型,占一个内存为字节型特殊功能寄存器类型,占一个内存单元,利用它可以访问单元,利用它可以访问89C51内部的所有特殊功能寄内部的所有特殊功能寄存器;存器;sfr16为双字节型特殊功能寄存器类型,占用两为双字节型
13、特殊功能寄存器类型,占用两个字节单元,利用它可以访问个字节单元,利用它可以访问89C51内部的所有两个内部的所有两个字节的特殊功能寄存器。字节的特殊功能寄存器。在在C51中对特殊功能寄存器的访问必须先用中对特殊功能寄存器的访问必须先用sfr或或sfr16进行声明。进行声明。原码工作室原码工作室位类型位类型 这也是这也是C51中扩充的数据类型,用于访问中扩充的数据类型,用于访问MCS-51单片机中的可寻址的位单元。在单片机中的可寻址的位单元。在C51中,支持两种中,支持两种位类型:位类型:bit型和型和sbit型。它们在内存中都只占一个二型。它们在内存中都只占一个二进制位,其值可以是进制位,其值
14、可以是“1”或或“0”。其中:用其中:用bit定义的位变量在定义的位变量在C51编译器编译时,在编译器编译时,在不同的时候位地址是可以变化的,而用不同的时候位地址是可以变化的,而用sbit定义的位定义的位变量必须与变量必须与89C51单片机的一个可以寻址位单元或可单片机的一个可以寻址位单元或可位寻址的字节单元中的某一位联系在一起,在位寻址的字节单元中的某一位联系在一起,在C51编编译器编译时,其对应的位地址是不可变化的。译器编译时,其对应的位地址是不可变化的。原码工作室原码工作室位类型位类型 格式如下:格式如下:sbit 位变量名位变量名=位地址;位地址;如位地址为位直接如位地址为位直接地址,
15、其取值范围为地址,其取值范围为0 x000 xff;如位地址是;如位地址是可位寻址变量带位号或可位寻址变量带位号或特殊功能寄存器名带位特殊功能寄存器名带位号,则在它前面须对可号,则在它前面须对可位寻址变量或特殊功能位寻址变量或特殊功能寄存器进行定义。字节寄存器进行定义。字节地址与位号之间、特殊地址与位号之间、特殊功能寄存器与位号之间功能寄存器与位号之间一般用一般用“”作间隔。作间隔。原码工作室原码工作室位类型位类型 在在C51中,为了用户处理方便,中,为了用户处理方便,C51编译器把编译器把89C51单片机的常用的特殊功能寄存器和特殊位进行单片机的常用的特殊功能寄存器和特殊位进行了定义,放在一
16、个了定义,放在一个“reg51.h”或或“reg52.h”的头文的头文件中,当用户要使用时,只须要在使用之前用一条预件中,当用户要使用时,只须要在使用之前用一条预处理命令处理命令#include 把这个头文件包含到程把这个头文件包含到程序中,然后就可使用殊功能寄存器名和特殊位名称。序中,然后就可使用殊功能寄存器名和特殊位名称。原码工作室原码工作室数据转换数据转换 在在C51语言程序中,有可能会出现在运算中数据语言程序中,有可能会出现在运算中数据类型不一致的情况。类型不一致的情况。C51允许任何标准数据类型的隐允许任何标准数据类型的隐式转换。式转换。1)自动转换)自动转换转换规则是向高精度数据类
17、型转换、向有符号数转换规则是向高精度数据类型转换、向有符号数据类型转换。如字符型变量与整型变量相加时,则位据类型转换。如字符型变量与整型变量相加时,则位变量先转换字符型或整型数据,然后相加。变量先转换字符型或整型数据,然后相加。2)强制转换)强制转换像像ANSI C一样,通过强制类型转换的方式进行一样,通过强制类型转换的方式进行转换。如:转换。如:unsignedintb;floatc;原码工作室原码工作室数据转换数据转换 隐式转换的优先级顺序如下:隐式转换的优先级顺序如下:bitcharintlongfloat signedunsigned 也就是说,当也就是说,当char型与型与int型进
18、行运算时,先自型进行运算时,先自动对动对char型扩展为型扩展为int型,然后与型,然后与int型进行运算,运型进行运算,运算结果为算结果为int型。型。C51除了支持隐式类型转换外,还可除了支持隐式类型转换外,还可以通过强制类型转换符以通过强制类型转换符“()()”对数据类型进行人为对数据类型进行人为的强制转换。的强制转换。C5l编译器除了能支持以上这些基本数据类型之编译器除了能支持以上这些基本数据类型之外,还能支持一些复杂的组合型数据类型,如数组类外,还能支持一些复杂的组合型数据类型,如数组类型、指针类型、结构类型、联合类型等这些复杂的数型、指针类型、结构类型、联合类型等这些复杂的数据类型
19、,在后面将相继介绍。据类型,在后面将相继介绍。原码工作室原码工作室C51数据的存储数据的存储 MCS-51单片机只有单片机只有bit和和unsigned char两种数据两种数据类型支持机器指令类型支持机器指令,而其它类型的数据都需要转换成,而其它类型的数据都需要转换成bit或或unsigned char型进行存储。型进行存储。为了减少单片机的存储空间和提高运行速度,要为了减少单片机的存储空间和提高运行速度,要尽可能地使用尽可能地使用unsigned char型数据。型数据。一、位变量的存储一、位变量的存储bit和和sbit型位变量,直接存于型位变量,直接存于RAM的位寻址空间,的位寻址空间,
20、包括低包括低128位和特殊功能寄存器位。位和特殊功能寄存器位。原码工作室原码工作室C51数据的存储数据的存储 二、字符变量的存储二、字符变量的存储字符变量字符变量(char):无论是):无论是unsigned char数据还数据还是是signed char数据,均为数据,均为1个字节,能够被直接存储个字节,能够被直接存储在在RAM中,可以存储在中,可以存储在00 x7f区域,也可以存储在区域,也可以存储在0 x800 xff区域,与变量的定义有关。区域,与变量的定义有关。unsigned char数:可直接被数:可直接被MSC-51接受接受signed char数据:用补码表示。需要额外的操作
21、数据:用补码表示。需要额外的操作来测试、处理符号位,使用的是两种库函数,代码量来测试、处理符号位,使用的是两种库函数,代码量大,运算速度降低。大,运算速度降低。原码工作室原码工作室C51数据的存储数据的存储 三、整型变量的存储三、整型变量的存储整型变量整型变量(int):不管是):不管是unsigned int数据还是数据还是signed int数数据,均为据,均为2个字节,其存储方法是个字节,其存储方法是高位字节保存在低地址(在前面)高位字节保存在低地址(在前面),低位字节保存在高地址,低位字节保存在高地址(在后(在后面)面)。例如例如:整型变量的值为:整型变量的值为0 x1234,在,在内
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 51 单片机 语言 编程 规范
限制150内