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文檔簡介
1、會(huì)計(jì)學(xué)1第周第周C語言知識(shí)語言知識(shí)(zh shi)與與KeilC的使用的使用第一頁,共54頁。匯編語言:優(yōu)點(diǎn):面向機(jī)器、目標(biāo)代碼短、占用存儲(chǔ)器空間少、運(yùn)行快。缺點(diǎn):指令助記符多、編程靈活性差。C語言:優(yōu)點(diǎn):具有面向機(jī)器和面向用戶的特點(diǎn),良好的可讀性易維護(hù)性和可移植性,對(duì)硬件的控制能力也很強(qiáng), C語言的數(shù)據(jù)類型及運(yùn)算符豐富,具有良好的程序結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn):代碼效率稍低(同匯編語言相比(xin b)),占用存儲(chǔ)空間較大。解決方法:單片機(jī)內(nèi)部都嵌入了大容量的Flash ROM,有效的彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷。第1頁/共54頁第二頁,共54頁。采用Keil C51語言編程的優(yōu)點(diǎn):(1) 不需要對(duì)單片機(jī)的匯編語言指令系
2、統(tǒng)有深入的了解;(2)寄存器分配不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等完全由編譯器自動(dòng)管理;(3) 程序的結(jié)構(gòu)規(guī)范,由一個(gè)主函數(shù)和不同功能的子函數(shù)組成;(4) 自帶的庫中包含許多標(biāo)準(zhǔn)子函數(shù),具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,方便使用;(5) C語言和匯編語言可以聯(lián)合使用??捎脜R編語言編寫與硬件(yn jin)有關(guān)的程序,用C語言編寫與硬件(yn jin)無關(guān)的運(yùn)算部分。第2頁/共54頁第三頁,共54頁。1 。C51源程序的基本(jbn)結(jié)構(gòu)和常用的頭文件1.1 C51源程序的基本結(jié)構(gòu)文件的擴(kuò)展名為“.c”。由主函數(shù)和若干子函數(shù)組成。預(yù)處理命令(mng lng) /例如:include, define等全局變量說明
3、 /例如:int a,b;main() 局部變量說明執(zhí)行語句(包括子函數(shù)的調(diào)用語句)第3頁/共54頁第四頁,共54頁。func1(形式參數(shù)及說明)/子函數(shù)1 局部變量說明執(zhí)行(zhxng)語句(包括調(diào)用其它子函數(shù)語句)funcn(形式參數(shù)及說明)/子函數(shù)n 局部變量說明執(zhí)行(zhxng)語句第4頁/共54頁第五頁,共54頁。C51編程時(shí)應(yīng)注意的問題:(1)C51源程序是由函數(shù)組成的:主函數(shù)和子函數(shù)。(2)一個(gè)函數(shù)由兩個(gè)部分組成,分別是函數(shù)說明(shumng)部分和函數(shù)體。函數(shù)說明(shumng)部分包括函數(shù)名函數(shù)類型函數(shù)屬性函數(shù)參數(shù)(形參)名形式參數(shù)類型。函數(shù)名后面必須跟一對(duì)圓括號(hào),函數(shù)參數(shù)可
4、以沒有,如main()。函數(shù)體: 內(nèi)的部分。 “”必須成對(duì)出現(xiàn),書寫位置隨意。一般為了層次分明,同一層的大括號(hào)對(duì)齊,并采用逐層縮進(jìn)方法書寫。(3)每個(gè)語句必須以“;”結(jié)尾。(4)可以用“/*/”或“/”對(duì)程序中的任何部分進(jìn)行注釋。(5)每個(gè)語句和數(shù)據(jù)定義的最后必須有分號(hào)。第5頁/共54頁第六頁,共54頁。1.2 C51中常用(chn yn)的頭文件 reg51.h、reg52.h、math.h、ctype.h、stdio.h、stdlib.h、absacc.h和intrins.h。(1)reg51.h和reg52.h (定義(dngy)51或52子系列單片機(jī)特殊功能寄存器和特殊位) reg52
5、.h比reg51.h多了幾行定義(dngy)T2寄存器的內(nèi)容。 第6頁/共54頁第七頁,共54頁。sfr P1=0 x90;/*定義P1口的地址為90H*/sfr TCON=0 x88;sfr TMOD=0 x89;sfr TL0=0 x8A;sfr16 T2=0 xCC;T2L=0CCH,T2H=0CDH*/sbit ET0=IE1; /*指定ET0為中斷(zhngdun)允許控制寄存器IE的第1位*/sbit ET0=0 xaa;/*指定ET0為可尋址位0AAH,即IE.1。*/第7頁/共54頁第八頁,共54頁。(2)absacc.h訪問(fngwn)絕對(duì)地址頭文件。當(dāng)用絕對(duì)地址訪問(fn
6、gwn)內(nèi)部RAM(data)、外部RAM的一頁(pdata)、整個(gè)外部RAM(xdata)和ROM(code)時(shí),需包含此文件。命令有:CBYTE、CWORD (以字節(jié)型、字型訪問(fngwn)ROM)DBYTE、DWORD (訪問(fngwn)內(nèi)部RAM)PBYTE、PWORD (外部RAM的一頁空間(256B)XBYTE、XWORD (訪問(fngwn)外部RAM)第8頁/共54頁第九頁,共54頁。#include main( ) DBYTE0 x30=0 xff; /*給片內(nèi)RAM的30H單元(dnyun)賦值0FFH*/ XWORD0 x1000=0 x1234; /*給片外RAM的
7、1000H單元(dnyun)賦值12H,1001H單元(dnyun)賦值34H*/第9頁/共54頁第十頁,共54頁。(3)其它頭文件math.h:數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù),如求絕對(duì)值、平方根、指數(shù)、正弦等函數(shù)。ctype.h:提供兩類重要的函數(shù):字符測試函數(shù)和字符大小轉(zhuǎn)化函數(shù)。例如,判斷一個(gè)整型變量是數(shù)字、字母、換行符、控制符等。stdio.h:標(biāo)準(zhǔn)輸入(shr)輸出函數(shù)頭文件,用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入(shr)設(shè)備讀取字符、數(shù)字,或向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備輸出字符、字符串等。第10頁/共54頁第十一頁,共54頁。stdlib.h:標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件。說明了用于數(shù)值轉(zhuǎn)換、內(nèi)存分配以及具有其他相似任務(wù)的函數(shù),例如求絕對(duì)值、把字符(z
8、 f)串轉(zhuǎn)換成整型、長整型等。intrins.h :字符(z f)型、整型和長整型數(shù)字的左、右循環(huán)移位頭文件。例如_cror_、_crol_、_iror_、_irol_分別表示字符(z f)型數(shù)字右循環(huán)、左循環(huán)和整型數(shù)字的右循環(huán)、左循環(huán)。例如:_cror_(a,2); /對(duì)變量a循環(huán)右移2位此處的循環(huán)移位和按位操作的左移()實(shí)現(xiàn)的功能是不同的。_nop_(); 第11頁/共54頁第十二頁,共54頁。2 C51的基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(cn ch)類型和存儲(chǔ)(cn ch)模式2.1 C51的基本(jbn)數(shù)據(jù)類型 常量和變量數(shù)值型常量: 十進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)(用0 x表示)符號(hào)型常量:需用宏定義
9、指令(#define)對(duì)其進(jìn)行定義。 如:#define PI 3.14159常量第12頁/共54頁第十三頁,共54頁。變量(binling):數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長度長度值域值域位型位型bit1bit0或或1字符型字符型signedchar1B-128+127unsignedchar1B0255整型整型signedint2B-32768+32767unsignedint2B065535singedlong4B-2147483648+2147483647unsignedlong4B04,294,967,295實(shí)型實(shí)型float4B1.176E-3840E+38第13頁/共54頁第十四頁,共54頁。
10、數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長度長度值域值域指針型指針型data/idata/pdata1B1字節(jié)地址字節(jié)地址code/xdata2B2字節(jié)地址字節(jié)地址通用指針通用指針3B其中其中1字節(jié)為存儲(chǔ)器類字節(jié)為存儲(chǔ)器類型編碼,型編碼,23字節(jié)為地字節(jié)為地址偏移量址偏移量訪問訪問SFR的數(shù)據(jù)類的數(shù)據(jù)類型型sbit1bit0或或1sfr1B0255sfr162B065535第14頁/共54頁第十五頁,共54頁。2.2 C51數(shù)據(jù)(shj)的存儲(chǔ)類型3個(gè)存儲(chǔ)(cn ch)區(qū):內(nèi)部RAM外部RAM和ROM。存儲(chǔ)類型存儲(chǔ)類型與硬件存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系與硬件存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系data直接尋址直接尋址內(nèi)部內(nèi)部RAM(128B),
11、訪問變量速度最快),訪問變量速度最快bdata可位尋址可位尋址內(nèi)部內(nèi)部RAM(16B),允許位與字節(jié)混合訪問),允許位與字節(jié)混合訪問idata間接尋址內(nèi)部間接尋址內(nèi)部RAM,可訪問內(nèi)部地址空間(,可訪問內(nèi)部地址空間(256B)pdata外部外部RAM的一頁空間(的一頁空間(256B),),由由MOVXDPTR指令訪問指令訪問xdata外部外部RAM(64KB),),由由MOVXDPTR指令訪問指令訪問code代碼存儲(chǔ)器(代碼存儲(chǔ)器(64KB),),由由MOVCA+DPTR指令訪問指令訪問第15頁/共54頁第十六頁,共54頁。2.3 C51數(shù)據(jù)(shj)的存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)模式?jīng)Q定(judng)了變量
12、的默認(rèn)存儲(chǔ)類型、參數(shù)傳遞區(qū)和無明確存儲(chǔ)區(qū)類型的說明。(1)small 模式所有參數(shù)及局部變量都放在可直接尋址的內(nèi)部RAM(最大128B),這和用data定義變量所起的作用是相同的。優(yōu)點(diǎn):訪問速度快;缺點(diǎn):空間有限,只適用于對(duì)RAM需求小的程序。第16頁/共54頁第十七頁,共54頁。(2)compact模式所有參數(shù)及局部變量都放在外部RAM區(qū)的一頁(最大256B),這和用pdata定義變量的作用相同。具體哪一頁,可由P2口定義,并在STARTUP.A51文件(wnjin)中說明。一般默認(rèn)的是外部RAM的低256B。特點(diǎn):存儲(chǔ)器空間比small 模式大,但速度較small 模式慢,卻比large模
13、式快。(3)large 模式所有參數(shù)及局部變量都放在外部RAM區(qū)(最大64KB),這和用xdata定義變量的作用是相同的。用數(shù)據(jù)指針(DPTR)尋址。該模式優(yōu)點(diǎn)是其空間足夠大,可存放變量多,缺點(diǎn)(qudin)是速度較慢。第17頁/共54頁第十八頁,共54頁。2.4 變量(binling)聲明舉例(1)字符型、整型、實(shí)型變量(binling)的聲明聲明存儲(chǔ)類型和signed/unsigned屬性。char data i;/*字符型變量(binling)i定位在內(nèi)部RAM*/unsigned char code Tab =”key in number”;long xdata array10;flo
14、at idata m,n;unsigned int pdata j;unsigned char xdata score1044;char bdata flag;第18頁/共54頁第十九頁,共54頁。如果在變量說明時(shí)略去(l q)存儲(chǔ)器類型標(biāo)志符,編譯器會(huì)自動(dòng)選擇默認(rèn)的存儲(chǔ)器類型。默認(rèn)的存儲(chǔ)器類型由控制指令smallcompact和large限制。 第19頁/共54頁第二十頁,共54頁。(2)位變量聲明指定義(dngy)的變量為內(nèi)部RAM中可位尋址的位。普通位:bit flag;/*位變量(binling)flag定位于片內(nèi)RAM中的可位尋址*/bit flag=0 x40;/*用flag表示內(nèi)
15、部RAM的40H位,flag bit 40Hbit flag=0 x200;特殊(tsh)功能寄存器的位:#include sbit led = P10;/*led表示P1.0*/sbit led = 0 x900;/*90H是P1口的地址,結(jié)果同上*/第20頁/共54頁第二十一頁,共54頁。(3)指針(zhzhn)變量聲明指針(zhzhn)變量的應(yīng)用類似于匯編語言中的寄存器間接尋址。指針(zhzhn)變量的聲明格式為:數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)器類型1 *存儲(chǔ)器類型2 標(biāo)識(shí)符* 表示是指針(zhzhn)類型,此處*不含取內(nèi)容之意;數(shù)據(jù)類型聲明指針(zhzhn)所指變量的類型;存儲(chǔ)器類型1聲明指針(zhz
16、hn)所指變量的存儲(chǔ)類型,若默認(rèn)則定義為一般指針(zhzhn);存儲(chǔ)器類型2聲明該指針(zhzhn)變量本身的存儲(chǔ)類型;標(biāo)識(shí)符聲明指針(zhzhn)變量本身的數(shù)據(jù)類型和名稱。第21頁/共54頁第二十二頁,共54頁。例:char xdata *data pd;/*指針pd指向字符型外部RAM區(qū)(每個(gè)數(shù)據(jù)1個(gè)字節(jié)(z ji));指針pd定位在片內(nèi)RAM區(qū)(data),默認(rèn)長度2個(gè)字節(jié)(z ji)*/char xdata * pd;/*同上*/data int *pd;/*整型通用指針,指針在內(nèi)部RAM,長度為3B*/int *data pd/*功能同上*/第22頁/共54頁第二十三頁,共54頁。注
17、意:指針變量中只能存放地址(dzh),不能將一個(gè)非地址(dzh)的數(shù)據(jù)賦給指針變量。例如:如果通過指針(zhzhn)取出RAM中存放的數(shù)據(jù)100。int m=100;int *pd;int n;*pd=&m;/* &為取地址運(yùn)算符,將變量(binling)m的地址賦給指針pd*/n=*pd; /*使用指針變量(binling)進(jìn)行間接訪問,將變量(binling)m的值賦給 n,n=100*/第23頁/共54頁第二十四頁,共54頁。+ - * / %(加 減 乘 除 余) = (位右移 位左移)& | (按位與 按位或) (按位異或 按位取反)按位操作運(yùn)算符與C語言基本
18、相同:算術(shù)關(guān)系邏輯3 C51的運(yùn)算符第24頁/共54頁第二十五頁,共54頁。自增自減運(yùn)算符:+i、-i、i+、i-。復(fù)合(fh)賦值運(yùn)算符:+=,=,*=,/=,%=,=,&=,=,|=對(duì)指針操作的運(yùn)算符:&、* 分別表示取地址運(yùn)算符和間接尋址運(yùn)算符。例如:*pd= &m;/*將變量m的地址賦給指針pd*/n=*pd; /*使用指針變量進(jìn)行間接訪問,將變量m的值賦給n*/注意:與運(yùn)算符“&”的兩邊(lingbin)必須為變量 。第25頁/共54頁第二十六頁,共54頁。4 C51的函數(shù)(hnsh)int addfunc(int a, int b) /*加法子函數(shù)(
19、hnsh)*/ int c; c=a+b; return(c);void delay( )/*延時(shí)10ms子函數(shù)(hnsh),假設(shè)fOSC11.0592MHz*/ int ms=10; while (ms-) for (i=0; i115; i+); /*延時(shí)1ms*/第26頁/共54頁第二十七頁,共54頁。void main()/*主函數(shù)(hnsh)*/ int x=10, y=3, z;z=addfunc(x, y);delay();第27頁/共54頁第二十八頁,共54頁。4.1 函數(shù)的分類從用戶使用的角度看,函數(shù)有兩種:(1)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),即庫函數(shù)。如“math.h”、“intrins.h”
20、等。(2)用戶自己(zj)定義的函數(shù)。如例6-1中的addfunc和delay。從函數(shù)(hnsh)的形式上看,函數(shù)(hnsh)分兩類:(1)無參函數(shù)(hnsh)。(2)有參函數(shù)(hnsh)。第28頁/共54頁第二十九頁,共54頁。4.2 函數(shù)(hnsh)的定義int addfunc(int a, int b) int c; c=a+b; return(c);有參函數(shù)定義(dngy)的一般形式:類型標(biāo)識(shí)符 函數(shù)名(形式參數(shù)列表) 函數(shù)體語句;無參函數(shù)的定義形式(xngsh):類型標(biāo)識(shí)符 函數(shù)名()函數(shù)體語句;第29頁/共54頁第三十頁,共54頁。4.3 函數(shù)的調(diào)用三種函數(shù)調(diào)用方式:(1)函數(shù)語句
21、:如 “delay();” (2)函數(shù)表達(dá)式:如z=addfunc(x,y);(3)函數(shù)參數(shù):如 m= addfunc(z, addfunc(x,y); 此時(shí)函數(shù)addfunc(x,y)的值作為(zuwi)函數(shù)addfunc的另一個(gè)形參,m的值為z+(x+y)。第30頁/共54頁第三十一頁,共54頁。4.4 對(duì)被調(diào)用函數(shù)的說明(shumng)若被調(diào)用函數(shù)出現(xiàn)(chxin)在主調(diào)函數(shù)之前,可以不對(duì)被調(diào)用函數(shù)說明。若被調(diào)用函數(shù)出現(xiàn)(chxin)在主調(diào)函數(shù)之后,在主調(diào)函數(shù)前應(yīng)對(duì)被調(diào)用函數(shù)做出說明,形式為:返回值類型 被調(diào)函數(shù)名(形參列表);如:void delay( ); int addfunc(i
22、nt, int); 第31頁/共54頁第三十二頁,共54頁。int addfunc(int, int)void delay() int ms=10; while (ms-) for (i=0;i115;i+); void main() int x=10,y=3,z; z=addfunc(x,y); delay();int addfunc(int a,int b) int c;c=a+b;return(c);第32頁/共54頁第三十三頁,共54頁。中斷(zhngdun)服務(wù)程序函數(shù)名(void)interrupt n 函數(shù)體 n=0:外部(wib)0中斷;n=1:定時(shí)器0中斷n=2:外部(wib
23、)1中斷;n=3:定時(shí)器1中斷n=4:串口中斷; n=5:ADC中斷I/O口定義(dngy)#include /使用系統(tǒng)的頭文件#define prot xbyte0 x1000 /直接定義或 用指針定義第33頁/共54頁第三十四頁,共54頁。幾個(gè)(j )Keil C51的關(guān)鍵字volatile:它是被設(shè)計(jì)用來修飾被不同線程訪問和修改的變量。如果沒有volatile,基本上會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果:要么無法編寫多線程程序,要么編譯器失去大量優(yōu)化的機(jī)會(huì)。頻繁地使用volatile很可能會(huì)增加代碼尺寸和降低性能(xngnng),因此要合理的使用volatile。const=code:它限定一個(gè)變量不允許被
24、改變。使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性,另外,在觀看別人代碼的時(shí)候,清晰理解const所起的作用。第34頁/共54頁第三十五頁,共54頁。5 單片機(jī)的C51語言(yyn)編程#include void main () char a,b;/*a為高半字節(jié),b為低半字節(jié)*/ DBYTE0 x40=25; a=DBYTE0 x40&0 xf0;/*分離(fnl)出高半字節(jié)*/ a=4;/*右移四位*/ b=DBYTE0 x40&0 x0f;/*分離(fnl)出低半字節(jié)*/ DBYTE0 x41=a+0 x30; DBYTE0 x42=b+0 x30; 例6-2
25、將40H單元(dnyun)的高、低半字節(jié)的兩個(gè)BCD碼拆,轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的ASCII碼后分別存入41H和42H單元(dnyun)。第35頁/共54頁第三十六頁,共54頁。若在程序開始時(shí)對(duì)0 x40單元(dnyun)寫入0 x19,則程序的運(yùn)行結(jié)果:第36頁/共54頁第三十七頁,共54頁。例6-2 把外部RAM 2000H201FH單元(dnyun)的內(nèi)容置為10H。知識(shí)回顧:C語言的循環(huán)語句的幾種形式:(1)while(表達(dá)式)語句;當(dāng)表達(dá)式值為真(值為1)時(shí),重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體。 屬于當(dāng)型循環(huán)。(2)do 語句; while(表達(dá)式)先執(zhí)行循環(huán)體,再判斷表達(dá)式是否為真,如此(rc)循環(huán);直至表達(dá)式
26、為假時(shí)退出循環(huán)。屬于直到型循環(huán)。(3)for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3;)語句;第37頁/共54頁第三十八頁,共54頁。#include void main() char xdata i; for (i=0; i0 x20; i+) XBYTE0 x2000+i=0 x10; C51源程序:第38頁/共54頁第三十九頁,共54頁。 例6-3 把ROM從2000H單元開始(kish)的數(shù)據(jù)塊傳送到外部RAM從1000H開始(kish)的存儲(chǔ)區(qū)中,當(dāng)數(shù)據(jù)為0時(shí)停止傳送。#include void main() unsigned char i=0; while (CBYTE0 x2000+i!=
27、0) XBYTE0 x1000+i=CBYTE0 x2000+ii+;第39頁/共54頁第四十頁,共54頁。例6-4第40頁/共54頁第四十一頁,共54頁。void main() while(1) led=0 xfe; for (x=1;x9;x+) delayxms(x);/調(diào)用延時(shí)子函數(shù),傳遞(chund)參數(shù)x led=_crol_(led,1);/循環(huán)左移,每次只移1位 第41頁/共54頁第四十二頁,共54頁。#include #include unsigned int x;unsigned char led;#define led P1delayxms(unsigned int x)
28、/帶參數(shù)(cnsh)的1s延時(shí)子函數(shù) unsigned int i, j, k; for(k=x;k0;k-) for(i=1000;i0;i-) for(j=115;j0;j-); /本句延時(shí)1ms 第42頁/共54頁第四十三頁,共54頁。6 C51和匯編語言(hu bin y yn)的混合編程參數(shù)傳遞的寄存器選擇(xunz)參數(shù)類型參數(shù)類型charintlong,float一般指針一般指針第1個(gè)參數(shù)R7R6、R7R4-R7R1、R2、R3第2個(gè)參數(shù)R5R4、R5R4-R7R1、R2、R3第3個(gè)參數(shù)R3R2、R3無R1、R2、R3如果定義:char a=10, b=20;則a參數(shù)傳遞給R7,
29、b參數(shù)傳遞給R5。如果傳遞參數(shù)寄存器不夠用,可以(ky)使用存儲(chǔ)器傳送,通過指針取得參數(shù)。第43頁/共54頁第四十四頁,共54頁。對(duì)于有參函數(shù)的參數(shù)(cnsh)返回值與寄存器之間的傳遞規(guī)律: 表6-4 函數(shù)(hnsh)返回值的寄存器返回值返回值寄存器寄存器說明說明bitC進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志CY(unsigned)charR7(unsigned)intR6、R7高位在高位在R6,低位在,低位在R7(unsigned)longR4R7高位在高位在R4,低位在,低位在R7floatR4R732位位IEEE格式,指數(shù)和符號(hào)位格式,指數(shù)和符號(hào)位在在R7指針指針R1、R2、R3R3放存儲(chǔ)器類型,高位在放存儲(chǔ)
30、器類型,高位在R2,低位在低位在R1第44頁/共54頁第四十五頁,共54頁。例6-5 采用(ciyng)混合編程方法實(shí)現(xiàn)例6-4的功能。第一步:在keil中編寫C51程序,在需要(xyo)匯編的地方先寫兩行代碼:#pragma asm.匯編程序內(nèi)容#pragma endasm第45頁/共54頁第四十六頁,共54頁。#include #include unsigned char x;unsigned char led;#define led P1void delayxs(char);/子函數(shù)聲明void main() while(1) led=0 xfe; for (x=1;x9;x+) delayxs(x); led=_crol_(led,1);/循環(huán)(xnh
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