第3章单片机软件编程基础

第3章51系列单片机软件编程基础—C51语言基础•1、指令（语句）•让计算机做某件事的命令称为指令（语句）。•指令属性：功能、时间、空间。•所有指令的集合称为指令系统。2、程序与程序设计•著名计算机科学家沃思提出一个公式：•数据结构+算法=程序•实际上：•程序=•算法+数据结构+程序设计方法+语言调试工具•指令的有序集合称为程序。•编制程序的过程称为程序设计。•C51的基础包括：•3.1C51语言的数据•3.2C51对单片机主要资源的控制•3.3C51的基本运算与流程控制语句•3.4C51语言的数组、指针、函数•3.5C51语言的预处理命令及汇编语句的嵌入•3.6C51的程序结构3.1C51语言的数据•C51语言是对数据的处理。•3.1.1数据类型•3.1.2常量与变量•3.1.3存储类型3.1.1数据类型3.1.2变量与常量1、常量整型、实型、字符型、字符串、符号•（1）整型•十进制：6、89、345•十六进制：0x12、0X45AB•如果是负值：-0x56、-9•（2）实型常量•15.75、1.574E1、1575E-3、-0.0025、•-2.5e-3、25E-4（3）字符型常量•单引号‘a’、’9’、’!’•字符时按其对应的ASCII码值来存储的，一个字符占一个字节•注意：‘9’和9是完全不同的•（4）字符串常量•双引号“china”、“123456”•“9”和‘9’不同•（5）符号常量•#define标识符常量•如：#definePI3.1415926•#defineSTAR‘*’•（#define是预处理命令）2、变量•数据类型变量名；•用的比较多的：•char•unsignedchar•int•unsignedchar•bit3.1.3存储类型3.2对单片机主要资源的控制•3.2.1特殊功能寄存器的定义•3.2.2绝对地址的访问•3.3.3位变量的定义3.2.1特殊功能寄存器的定义•两种方法：•1、sfr名字=特殊寄存器地址；•如：sfrSCON=0x98;•sfrTMOD=0x89;•2、#includereg51.h3.2.2绝对地址的访问•两种方法：•1、绝对宏#includeabsacc.h如：•#includeabsacc.h•#definePAXBYTE[0xffec]•#defineNRAMDBYTE[0x40]•voidmain(void)•{PA=0x3A;•NRAM=0x01;•}2、_at_关键字•[存储类型]数据类型变量名_at_常量；•例：•dataunsignedcharx1_at_0x40;•xdataunsignedintx2_at_0x2000;•voidmain(void)•{x1=0xff;•x2=0x1234;•while(1);•}3.2.3SFR中的位及位变量的C51定义•1、SFR的位定义•sbit位名=SFR名^位置；•如：sbitLED0=P1^0;•2、位变量的C51定义•biti1;•bdatacharibase;•bitmy0=ibase^0;•bitmy7=ibase^7;3.3基本运算与流程控制•3.3.1基本运算•3.3.2分支判断-if、switch•3.3.3循环控制—while、for•3.3.4break、continue、return、goto3.3.1基本运算•算术、关系、逻辑、赋值、位•1、算术运算•+、-、*、/、%、--、++•%运算两端要为整型数据。•2、关系运算•、=、、=、==、！=•结果：成立或不成立1或03、逻辑运算：•&&(逻辑与)、||(逻辑或)、！(逻辑非)•结果：真或假1或0•4、位运算：•&（按位与）、|（按位或）•＾（按位异或）、～（按位取反）•（位左移）、（位右移）3.3.2分支判断-if、switch•1、if•（1）if（表达式）•{语句}•（2）if（表达式）{语句1}•else{语句2}•（3）if(表达式1){语句1;}•elseif(表达式2){语句2;}•elseif(表达式3){语句3;}•．．．•elseif(表达式m){语句m;}•else{语句n;}2、switch•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;}•}3.3.3循环控制—while、for•1、while•while(表达式)•{语句;}•2、do-while•do•{语句;}•while（表达式）;3、for•for(表达式1;表达式2;表达式3)•{语句;}举例--延时函数•（1）用while实现：•voidmsec(unsignedintx)•{unsignedcharj;•while(x--)•{for(j=0;j125;j++)；•}•}（2）用for实现：•voiddelayxms(unsignedintxms)•{unsignedintt1,t2;•for(t1=xms;t10;t1--)•for(t2=120;t20;t2--);•}举例—无限循环：3.3.4break、continue、return、goto•break;•退出循环（整个循环）•continue;•退出循环（当前循环）•goto标号；•无条件转移3.4数组、指针、函数•3.4.1数组（一维）•类型说明符数组名[元素个数]；•intdemol[10];•unsignedchartab[5]={1,2,3,4,5};•查表：例：将摄氏温度转换成华氏温度•#defineucharunsignedchar•ucharcodetempt[]={32,34,36,37,39,41};•ucharftoc(uchardegc)•{returntempt[degc];•}•voidmain()•{ucharx;•x=ftoc(5);•}3.4.2指针•指针是用来存放存储器地址的变量，其声明格式如下：•数据类型*变量名称；•基于存储器的指针•一般指针3.4.3函数•1、一般函数•返回值类型函数名（）•{语句；}•返回值类型函数名（形式参数）•{语句；}•2、中断函数•函数类型函数名interruptnusingn3、函数库#include•（1）SFR库：reg51.h•（2）I/O函数库stdio.h•I/O函数库主要用于数据通过串口的输入和输出等操作。串口初始化：•SCON=0x50;•TMOD|=0x20;PCON|=0x80;•TL1=0xF4;TH1=0xF4;•IE|=0x90;•TR1=1;（3）内部函数库intrins.h（4）绝对地址访问库absacc.h3.5预处理及汇编语句的嵌入•3.5.1文件包含、宏定义、条件编译•1、include•#include文件名--当前•#include“文件名”—整个•2、define•#define标识符数值3、条件编译•#if常量表达式•代码1；•#else•代码2；•#endif3.5.2汇编语句的嵌入•#pragmaasm•汇编语句•#pragmaendasm3.6C51程序结构•单片机C51语言继承了C语言的特点，其程序结构与一般C语言结构没有差别。•3.6.1程序结构•3.6.2编程规范及注意事项•3.6.3标识符与关键字3.6.1程序结构•#includereg52.h•#includestdio.h•voidFunction1(void);•unsignedintch;•voidmain(void)•{SCON=0x50;•TMOD=0x20;•TH1=221；TR1=1；TI=1;•//以上5条语句是为串口调试设置的••while(ch=5)•{Function1();•printf(char=%d\n,ch);•}•while(1);•}•voidFunction1(void)•{unsignedcharps;•ps=1;ch=ch+ps;•}结构再说：设51单片机P1.0连接了一个LED发光指示灯，编程使该灯按一定的时间间隔闪烁：•1/****************************•2；说明：这是一个学习C51的例程•3；功能：使P1.0口的LED按照设置的时间间隔闪烁•4；设计者：JZH•5；设计日期：2013年9月27日•6；修改日期：2014年11月20日•7；版本序号：V1.0.0•8；*****************************/•9#includereg51.h//寄存器定义•10#includestdio.h//一般I/O口定义•11/***以下是全局变量定义*********/•12sbitLED=P1^0;//LED灯连接在P1.0上•13intdatai;//定义一个整型全局变量•14/*********主程序开始***************/•15voidmain(void)•16{while(1)•17{LED=1;//LED灯点亮•18for(i=0;i1000;i++);//延时•19LED=0；//LED灯熄灭•20for(i=0;i1000;i++);//延时•21}•22}3.6.2编程规范及注意事项•1、注释•//•/**/•2、命名•3、格式•3.6.3标识符与关键字•1、标识符•2、关键字实验1：Dais使用简介•1、启动与设定：双击出现：选择通信串口与波特率（1）如果纯软件模拟：选择“取消”；（2）需要硬件：选择“串口1、57600”在选择：串口1、57600时，如果出现：•说明：硬件没有连接好，必须检查仿真器的连接。正常后进入：2、编辑：（新文件或已存在的文件）•（1）编辑一个新文件：•选择下拉菜单“文件---新文件”出现：在空白处输入源程序，如下图：源程序输入完毕，选择“文件—存储”保存文件，出现：注意：•（a）“文件”不能放在桌面上。•（b）“路径”建立的根目录要选择在“E盘或F盘”，不能选择建立在“C或的D”（C或D已被系统保护）。•（c）“路径名、文件名”不能出现汉字。•（d）“路径名、文件名”不能超过8个字符。•如：E:\JZH\J1.ASM显示：编辑一个新文件结束。•（2）编辑一个已存在的文件•选择下拉菜单“文件—打开文件”•在相应的路径下选择相应的源程序即可。2、编译：将源程序翻译成机器码•文件编辑完成后，就要进行编译。•选择下拉菜单“编译---文件编译、连接、装载”，如下图：如果没有语法错误，出现：如果有语法错误，出现：点击错误的提示，即可找到错误行，进行相应的修改，然后再进行编译，直到没有错误。•3、运行：•要知道编写的程序是否正确，要运行程序，通过对结果的分析才行。•运行方式有多种，主要有连续运行、运行到光标处、单步运行。•在下拉菜单“调试---”中选择。•如图：•“连续运行”是看整个程序运行的结果；•“运行到光标处”是看一段程序运行的结果。•“单步运行”是程序运行每一步的结果。•一般开始选择“连续运行”，如果结果有问题，再选择“运行到光标处”或“单步运行”。连续运行：4、观察结果：•结果一般放在：寄存器、片内RAM、片外RAM及I/O口•另外，可以看到ROM中的内容。•观察结果先需要将运行程序暂停。暂停运行是“ESC”键。选择下拉菜单“视图---寄存器”\“存储空间”如图：点击“寄存器”，出现如下图。点击相应的寄存器名字，可以修改其内容。点击“存储空间”，出现“程序存储区、数据存储区、CPU内部存储区、特殊寄存器区”•程序存储区：ROM区，源程序编译后产生的代码。•数据存储区：片外RAM及I/O口•CPU内部存储区：片内RAM•特殊寄存器区：特殊功能寄存器区。•一般用“数据存储区、CPU内部存储区”。数据存储区：可以看到片外RAM及I/O口的地址及内容，内容可以修改。CPU内部存储区：可以看到片内RAM的地址及内容，内容可以修改。4、快捷方式•系统提