第4章 單片機的C51語言

重點與難點：

C51的數(shù)據(jù)類型、存儲類型和存儲模式；C51的指針定義與使用；C51與匯編語言的混合編程；C51的單片機片內(nèi)、片外資源編程控制方法。教學目標：

※掌握C51語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容；

※了解C51與匯編語言的混合編程方法；

※熟悉KeiluVision2的C5l仿真開發(fā)環(huán)境的使用；

※熟悉KeiluVision2與Proteus聯(lián)合仿真；

※掌握單片機的工作原理和編程方法。第4章單片機的C51語言4.1C51的程序結(jié)構(gòu)4.1.1C51語言概述如前所述，用匯編語言編寫MCS-51單片機程序必須要考慮其存儲器結(jié)構(gòu)，尤其是其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器與特殊功能寄存器的使用以及按實際地址處理端口數(shù)據(jù)。而用C51語言編寫單片機應用程序，則不用具體組織、分配存儲器資源和處理端口數(shù)據(jù)，但對數(shù)據(jù)類型與變量的定義，必須要與單片機的存儲結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，否則編譯器不能正確地映射定位。與標準C語言相比，C51在數(shù)據(jù)類型、變量存儲模式、輸入／輸出處理、函數(shù)等方面有一定差異，它需要根據(jù)單片機存儲結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源定義相應的數(shù)據(jù)類型和變量，而其他語法規(guī)則、程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計方法等與標準的C語言程序設(shè)計相同。本章著重介紹C51的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C51與匯編語言的混合編程、C51仿真開發(fā)環(huán)境以及C51初步編程等內(nèi)容。學習本章要注意復習標準C語言的基本知識，因為在應用實例中要用到標準C的內(nèi)容。4.1.2C51的程序結(jié)構(gòu)

C51程序的基本單位是函數(shù)。一個C51源程序至少包含一個主函數(shù)，也可以是一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)。主函數(shù)是程序的人口；主函數(shù)中的所有語句執(zhí)行完畢，則程序結(jié)束。以下通過一個可實現(xiàn)開關(guān)控制LED燈亮滅功能的源程序說明C51程序的基本結(jié)構(gòu)#include<REG51.H>//51單片機頭文件sbitK1=P3^0;//定義輸入開關(guān)sbitL1=P1^0;//定義輸出指示燈voiddelay();//延時函數(shù)聲明//---------------------------------voidmain(void)//主函數(shù)

{while(1)//無限循環(huán)體

{if(K1==0)//開關(guān)是否合上

{delay();//延時

if(K1==0)//開關(guān)是否合上,不是抖動

{L1=0;}//合上,燈亮}else//開關(guān)是斷開的

{L1=1;}//開關(guān)斷開,燈滅

}}voiddelay(void)//延時函數(shù)

{unsignedchari;//字符型變量i定義

for(i=200;i>0;i--);

}//循環(huán)延時開關(guān)控制LED燈亮滅.DNS圖4-1模擬開關(guān)燈電路原理圖在本例的開始處使用了預處理命令#include，它告訴編譯器在編譯時將頭文件REG51.H讀入一起編譯。在頭文件REG51.H中包括了對51單片機特殊功能寄存器名的集中說明。本例中main()是一個無返回、無參數(shù)型函數(shù)，雖然參數(shù)表為空，但一對圓括號()必須有，不能省略。其中：①sbitL1=P1^0和sbitK1=P3^0是全局變量定義，它將Pl.0端口定義為L1輸出變量；它將P3.0端口定義為K輸入變量；②unsignedchari是局部變量定義，它說明i是位于片內(nèi)RAM且長度為8的字符型變量；③while(l)是循環(huán)語句，可實現(xiàn)死循環(huán)功能；④L1=0和L1=1是兩個賦值語句，等號=作為賦值運算符；⑤if(K1==0)是條件判斷語句，判斷開關(guān)是否合上⑥for(i=200，i>0;i--)是沒有語句體的循環(huán)語句，這里起到軟件延時的作用。C51語言程序的基本結(jié)構(gòu)為：包含<頭文件>

函數(shù)類型說明全局變量定義

main(){局部變量定義

<程序體>}funcl(){局部變量定義

<程序體>}…funcN(){局部變量定義

<程序體>}其中，func1()…funcN()代表用戶定義的函數(shù)，程序體指C51提供的任何庫函數(shù)調(diào)用語句、控制流程語句或其他函數(shù)調(diào)用語句。4.2C51的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2.1C51的變量在程序執(zhí)行過程中，數(shù)值可以發(fā)生改變的量稱為變量。變量的基本屬性是變量名和變量值。一旦在程序中定義了一個變量，C51編譯器就會給這個變量分配相應的存儲單元。此后變量名就與存儲單元地址相對應，變量值就與存儲單元的內(nèi)容相對應。例如，圖4.2所示程序中通過引用變量i實現(xiàn)了對分配內(nèi)存30H單元的數(shù)據(jù)操作。圖4.2C51的變量概念示意圖要在C51程序中使用變量必須先對其進行定義，這樣編譯系統(tǒng)才能為變量分配相應的存儲單元。定義一個變量的格式如下：

[存儲種類]數(shù)據(jù)類型[存儲類型]變量名這說明變量具有4大要素，其中數(shù)據(jù)類型和變量名是不能省略的部分。1．存儲種類2．數(shù)據(jù)類型3．存儲類型

4．變量名存儲種類是指變量在程序執(zhí)行過程中的作用范圍。變量的存儲種類有4種：自動(auto)、外部(extern)、靜態(tài)(static)和寄存器(register)。使用存儲種類說明符auto定義的變量稱為自動變量。自動變量的作用范圍在定義它的函數(shù)體或復合語句內(nèi)部。在定義它的函數(shù)體或復合語句被執(zhí)行時，C51才為該變量分配內(nèi)存空間，當函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回或復合語句執(zhí)行結(jié)束時，自動變量所占用的內(nèi)存空間被釋放，這些內(nèi)存空間又可被其他的函數(shù)體或復合語句使用。在定義變量時，如果省略存儲種類，則變量默認為自動(auto)變量。由于89C51單片機訪問片內(nèi)RAM速度很快，通常將函數(shù)體內(nèi)和復合語句中使用頻繁的變量放在片內(nèi)RAM中，且定義為自動變量，這樣可有效地利用片內(nèi)有限的RAM資源。使用存儲種類說明符extern定義的變量稱為外部變量。在一個函數(shù)體內(nèi)，要使用一個已在該函數(shù)體外或別的程序模塊文件中定義過的外部變量時，該變量在本函數(shù)體內(nèi)要用extern說明。外部變量被定義后，即分配了固定的內(nèi)存空間，在程序的整個執(zhí)行期間都是有效的。通常將多個函數(shù)或模塊共享的變量定義為外部變量。外部變量是全局變量，在程序執(zhí)行期間一直占有固定的內(nèi)存空間。當片內(nèi)RAM資源緊張時，不應將外部變量放在片內(nèi)RAM。使用static定義的變量稱為靜態(tài)變量，它又分為內(nèi)部靜態(tài)變量和外部靜態(tài)變量。在函數(shù)體內(nèi)部定義的靜態(tài)變量為內(nèi)部靜態(tài)變量，它在對應的函數(shù)體內(nèi)有效，但在函數(shù)體外不可見，這樣不僅使變量在定義它的函數(shù)體外被保護，還可以實現(xiàn)當離開函數(shù)時值不被改變。外部靜態(tài)變量是在函數(shù)外部定義的靜態(tài)變量，它在程序中一直可見，但在定義的范圍之外是不可見的。如在多文件或多模塊處理中，外部靜態(tài)變量只在文件內(nèi)部或模塊內(nèi)部有效。

1．存儲種類2．數(shù)據(jù)類型表4-1C51支持的基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長度值域字符型(char)signedchar單字節(jié)0～255unsignedchar單字節(jié)-128～+127整型(int)signedint雙字節(jié)0～65535unsignedint雙字節(jié)-32768～+32767長整型signedlong4字節(jié)0～4294967295unsignedlong4字節(jié)-2147483648～+2147483647浮點型float4字節(jié)10-38～1038double8字節(jié)10-308～10308指針型普通指針*1～3字節(jié)0～65535數(shù)據(jù)的不同格式叫做數(shù)據(jù)類型，C51支持的基本數(shù)據(jù)類型與標準C相同其中，有符號數(shù)據(jù)類型可以忽略signed標識符，如signedchar等價于char，signedint等價于int等。C51還增加了一些特殊的數(shù)據(jù)類型，它們分別對應于bit、sfr、sfr16和sbit4個關(guān)鍵字。

(l)bit位型。bit位型是C51編譯器的一種擴充數(shù)據(jù)類型，利用它可定義一個位變量或位函數(shù)，但不能定義位指針，也不能定義位數(shù)組。它的值是一個二進制位，不是0就是1。

(2)sfr特殊功能寄存器型。51系列單片機內(nèi)有21個特殊功能寄存器(SFR)，分散在片內(nèi)RAM區(qū)的高128字節(jié)，地址為80H～FFH。為了能直接訪問這些SFR，需要通過關(guān)鍵字sfr對其進行定義，語法如下：

sfrsfr_name=地址常數(shù);

這里sfr_name是一個特殊功能寄存器名，“=”后面必須是常數(shù)，其數(shù)值范圍必須在特殊功能寄存器地址范圍內(nèi)，即位于0x80～0xFF之間。例如：

sfrP1=0x90;//定義P1口地址90HsfrPSW=0xD0;//定義PSW地址D0H

對于16位SFR，可使用關(guān)鍵字sfr16，語法與8位SFR相同，定義的地址必須是16位

SFR的低端地址，例如：

sfr16DPTR=0x82;//定義DPTR，其DPL=82H,DPH=83H

注意：這種定義適用于所有新的SFR，但不能定義定時/計數(shù)器0和1，因為他們的地址不是連續(xù)的。

(3)sbit可位尋址型。在51系列單片機中，經(jīng)常要訪問特殊功能寄存器中的某些位，用關(guān)鍵字sbit定義可位尋址的特殊功能寄存器的位尋址對象。用關(guān)鍵字sbit定義可位尋址的特殊功能寄存器的位尋址對象。定義方法有如下3種：

1）sbit位變量名=位地址將位的絕對地址賦給位變量名，位地址必須位于0x80～0xFF之間。例如：

sbitCY=0xD7;//將位的絕對地址賦給變量

2）sbit位變量名=SFR名稱^位位置當可尋址位位于特殊功能寄存器中時，可采用這種方法。其中SFR名稱必須是已定義的SFR的名字，位位置是一個0～7之間的常數(shù)。例如：

sfrPSW=0xD0;sbitCY=PSW^7;//定義CY位為PSW.7，位地址為0xD7

3）sbit位變量名=字節(jié)地址^位位置這種方法是以一個常數(shù)（字節(jié)地址）作為基地址，該常數(shù)必須在0x80～0xFF之間。位位置是一個0～7之間的常數(shù)。例如：

sbitCY=0xD0^7;//將位的相對地址賦給變量注意sbit和bit的區(qū)別：sbit定義特殊功能寄存器中的可尋址位，而bit則定義了一個普通的位變量，一個函數(shù)中可包含bit類型的參數(shù)，函數(shù)返回值也可為bit類型。典型REG51.h頭文件的部分內(nèi)容如圖4-3所示圖4-3reg51.h頭文件部分內(nèi)容示意圖

3．存儲類型

51系列單片機具有3個存儲空間：片內(nèi)低128BRAM、片外64KBRAM和片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64KBROM，對于8052型單片機還有片內(nèi)高128BRAM空間。這些存儲空間與存儲類型的對應關(guān)系如圖4-4和表4-2所示。data區(qū)code區(qū)xdata區(qū)bdata區(qū)pdata區(qū)idata區(qū)圖4-451系列單片機存儲空間示意圖表4-2C51的存儲類型與存儲空間對應關(guān)系存儲類型存儲空間位置字節(jié)地址說明data片內(nèi)低128B存儲區(qū)00H～7FH訪問速度快，可作為常用變量或臨時性變量存儲區(qū)bdata片內(nèi)可位尋址存儲區(qū)20H～2FH允許位與字節(jié)混合訪問idata片內(nèi)高128B存儲區(qū)80H～FFH只有52系列單片機才有pdata片外頁RAM00H～FFH常用于外部設(shè)備訪問xdata片外64KBRAM0000H～FFFFH常用于存放不常用的變量或等待處理的數(shù)據(jù)code程序ROM0000H～FFFFH常用于存放數(shù)據(jù)表格等固定信息一個變量除了與存儲單元相對應外，還與它所在的存儲空間有關(guān)，即還需要指出其存儲類型。例如語句chardataa聲明了a是位于片內(nèi)低128BRAM區(qū)的字符型變量。如果在定義變量時省略了存儲類型說明符，C51編譯器會根據(jù)當前編譯模式自動認定默認的存儲類型。編譯模式共分為：小編譯模式(SMALL)、緊湊編譯模式(COMPACT)和大編譯模式(LARGE)3種模式。表4-33種編譯模式的特點小結(jié)編譯模式變量存儲區(qū)域默認存儲類型特點SMALL片內(nèi)低128BRAMdata訪問數(shù)據(jù)的速度最快，但由于存儲容量小，難以滿足需要定義變量更多的場合COMPACT片外頁256BRAMpdata介于兩者之間，且受片外RAM的容量限制LARGE片外64KBRAMxdata訪問數(shù)據(jù)的效率不高，但由于存儲容量大，可以滿足需要定義變量更多的場合由表4-3可知，在SMALL編譯模式下，語句chara等價于chardataa，而在LARGE編譯模式下，語句chara等價于charxdataa。

4．變量名

C51規(guī)定變量名可以由字母、數(shù)字和下劃線3種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線，變量名長度無統(tǒng)一規(guī)定，隨編譯系統(tǒng)而定。使用時應注意：大寫的變量和小寫的變量是兩個不同的變量，如SUM和sum。習慣上變量用小寫表示。另外，變量名除了應避免使用標準C語言的32個關(guān)鍵字外，還要避免使用C51擴展的新關(guān)鍵字。表4-4C51擴展的21個關(guān)鍵字一覽表關(guān)鍵字用途說明_at_地址定位為變量進行存儲器絕對空間地址定位alien函數(shù)特性聲明聲明與PL/M-51編譯器的接口bdata存儲類型說明可位尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器bit位變量聲明聲明一個位變量或位函數(shù)code存儲器類型聲明程序存儲器compact存儲模式聲明聲明一個緊湊編譯存儲模式data存儲器類型聲明直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器far遠變量聲明Keil用3BYTE指針來引用它idata存儲器類型聲明間接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器interrupt中斷函數(shù)聲明定義一個中斷服務函數(shù)large存儲模式聲明聲明一個大編譯存儲模式pdata存儲器類型聲明分頁尋址的外部數(shù)據(jù)存儲器_priority_多任務優(yōu)先聲明規(guī)定RTX51或RTX51Tiny的任務優(yōu)先級reentrant再入函數(shù)聲明用于把函數(shù)定義為可重人函數(shù)sbit擴充數(shù)據(jù)類型聲明聲明一個可位尋址變量sfr擴充數(shù)據(jù)類型聲明聲明一個特殊功能寄存器sfr16擴充數(shù)據(jù)類型聲明聲明一個16位的特殊功能寄存器small存儲模式聲明聲明一個小編譯存儲模式_task_任務聲明定義實時多任務函數(shù)using寄存器組定義定義51單片機工作寄存器組xdata存儲器類型聲明外部數(shù)據(jù)存儲器所有變量在使用前必須聲明，即變量須“先定義，后使用”，凡未被定義的，不作為變量名，這樣可保證程序中變量名使用的正確性。

unsignedchardatasystem_status=0;//定義system_status為無符號字符型自動變

//量，該變量位于data區(qū)中且初值為0unsignedcharbdatastatus_byte;//定義status_byte為無符號字符型自動變量，

//該變量位于bdata區(qū)中

unsignedintcodeunit_id[2]={Ox1234，Ox89ab};//定義unit_id[2]為無符號整型自

//動變量，該變量位于code區(qū)中，且

//為長度為2的數(shù)組，初值為0x1234//和0x89abstaticcharm，n；//定義m和n為2個位于data區(qū)中的有符號字符型靜態(tài)變量

externfloatxdatavar4;//在片外RAM64KB空間定義外部實型變量var4#pragmaCOMPACT//設(shè)置編譯模式，指定默認存儲類型

chark2;//定義k2為有符號字符型自動變量，且默認為pdata型

4.2.2C51的指針標準C語言指針的一般定義形式為：

數(shù)據(jù)類型*指針變量名其中“*指針變量名”表示這是一個指針變量，它指向一個由“數(shù)據(jù)類型”說明的變量。被指向變量和指針變量都位于C編譯器默認的存儲區(qū)中。例如：inta='A';int*p1=&a;

這表示p1是一個指向int型變量的指針變量，此時p1的值為int型變量a的地址，而a和p1兩個變量都位于C編譯器默認的內(nèi)存區(qū)域中。對于C51來講，除上述信息外，指針定義還應包括以下信息：（1）指針變量自身位于哪個存儲區(qū)中（2）被指向變量位于哪個存儲區(qū)中故C51指針的一般定義形式為：

數(shù)據(jù)類型[存儲類型1]*[存儲類型2]指針變量名；其中“數(shù)據(jù)類型”是被指向變量的數(shù)據(jù)類型，如int型或char型等；“存儲類型1”是被指向變量所在的存儲區(qū)類型，如data，code，xdata等，缺省時根據(jù)該變量的定義語句確定；“存儲類型2”是指針變量所在的存儲區(qū)類型，如data，code，xdata等，缺省時根據(jù)C51編譯模式的默認值確定；指針變量名可按C51變量名的規(guī)則選取。

例4-1charxdataa='A’;char*ptr=&a;

解:在這個例子里，ptr是一個指向char型變量的指針變量，它本身位于SMALL編譯模式默認的data存儲區(qū)里，它的值是位于xdata存儲區(qū)里的char型變量a的地址。

例4-2charxdataa='A';char*ptr=＆a;charidatab='B';*ptr=＆b;

解:在這個例子里，前兩句與例4-1相同。而后兩句里，由于變量b位于idata存儲區(qū)中，所以當執(zhí)行完*ptr=&b之后，ptr的值是位于idata存儲區(qū)里的char型變量b的地址。從此可看出，以char*ptr形式定義的指針變量，其數(shù)值既可以是位于xdata存儲區(qū)的char型變量的地址，也可以是位于idata存儲區(qū)的char型變量的地址，具體結(jié)果由賦值操作關(guān)系決定。例4-3charxdataa='A';charxdata*ptr=＆a;

解:這里變量a是位于xdata存儲區(qū)里的char型變量，而ptr是位于data存儲區(qū)且固定指向xdata存儲區(qū)的char型變量的指針變量，此時ptr的值為變量a的地址(不能像例4-2那樣再將idata存儲區(qū)的char型變量b的地址賦予ptr)。

例4-4charxdataa='A';charxdata*idataptr=&a;

解:這里表示，ptr是固定指向xdata存儲區(qū)的char型變量的指針變量，它自身存放在idata存儲區(qū)中，此時ptr的值為位于xdata存儲區(qū)中的char型變量a的地址。4.3C51與匯編語言的混合編程C51語言提供了豐富的庫函數(shù)，具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，可生成高效簡潔的目標代碼，在絕大多數(shù)場合采用C51語言編程即可完成預期的任務。盡管如此，有時仍需要采用一定的匯編語言程序，如對于某些特殊的I/O接口地址的處理、中斷向量地址的安排、提高程序代碼的執(zhí)行速度等。為此，C51編譯器提供了與匯編語言程序的接口規(guī)則，按此規(guī)則可以方便地實現(xiàn)C51語言程序與匯編語言程序的相互調(diào)用。

4.3.1在C51中調(diào)用匯編程序要實現(xiàn)在C51函數(shù)中調(diào)用匯編函數(shù)，需要了解C51編譯器的編譯規(guī)則。下面我們從一個實例人手，介紹有關(guān)內(nèi)容，即在兩個給定數(shù)據(jù)中選出較大的那個數(shù)據(jù)，其程序源代碼如下：//以下代碼在main.c文件中實現(xiàn)voidmax(chara，charb);//由匯編語言實現(xiàn)main(){chara=30,b=40,C;C=max(a,b);}在上面的主函數(shù)中，voidmax(chara，charb)函數(shù)是在下面的匯編文件中實現(xiàn)的：

;以下代碼在匯編文件max.asm中實現(xiàn)

PUBLICMAXDESEGMENTCODERSEGDE_MAX:MOVA,R7;取第一個參數(shù)

MOV30H,R5;取第二個參數(shù)

CJNEA,30H,TAG SJMPEXITTAG:JNCEXITMOVA，R5;

MOVR7,A;返回第二個參數(shù)

EXIT:RET;返回第一個參數(shù)END要想使以匯編語言實現(xiàn)的函數(shù)能夠在C程序中被調(diào)用，需要解決下面3個問題：①程序的尋址。在main()中調(diào)用的max()函數(shù)，如何與匯編文件中的相應代碼對應起來；②參數(shù)傳遞，從main()中傳遞給max()函數(shù)的參數(shù)a和b，存放在何處可使匯編程序能夠獲取它們的值；③返回值傳遞，匯編語言計算得到的結(jié)果，存放在何處可使C語言程序能夠獲取。程序的尋址是通過在匯編文件中定義同名的“函數(shù)”來實現(xiàn)的，例如上面匯編代碼中的：

PUBLICMAXDESEGMENTCODERSEGDE_MAX：…

在上面的例子中，

“_MAX”與C程序中的max相對應。在C程序和匯編語言之間，函數(shù)名的轉(zhuǎn)換規(guī)則見表4-5。表4-5函數(shù)名的轉(zhuǎn)換規(guī)則C程序的函數(shù)聲明匯編語言的符號名解釋voidfunc(void)FUNC無參數(shù)傳遞或不含寄存器參數(shù)的函數(shù)名不做改變地傳人目標文件中，名字只是簡單地轉(zhuǎn)換為大寫形式voidfunc(char)_FUNC帶寄存器參數(shù)的函數(shù)名轉(zhuǎn)為大寫，并加上“_”前綴voidfunc(void)reentrant_?FUNC重人函數(shù)須使用前綴“_？”傳遞參數(shù)的簡單辦法是使用寄存器，這種做法能夠產(chǎn)生精煉高效的代碼，具體規(guī)則見表4-6。

表4-6參數(shù)傳遞規(guī)則參數(shù)類型charintlong,float一般指針第1個參數(shù)R7R6,R7R4～R7R1，R2，R3第2個參數(shù)R5R4,R5R4～R7R1．R2，R3第3個參數(shù)R3R2,R3無R1．R2，R3在前面的例子語句voidmax(chara，charb)；中，第一個char型參數(shù)a放在寄存器R7中，第二個char型參數(shù)b放在寄存器R5中。因此在后面的匯編代碼中，就是分別從R7和R5中取這兩個參數(shù)：

…MAX：MOVA，R7;取第一個參數(shù)

MOV30H，R5;取第二個參數(shù)

…匯編語言通過寄存器或存儲器傳遞參數(shù)給C語言程序。匯編語言通過寄存器傳遞參數(shù)給C語言的返回值見表4-7。

表4-7匯編語言返回值返回值寄存器說明bitC進位標志(unsigned)charR7(unsigned)intR6．R7高位在R6，低位在R7(unsigned)longR4～R7高位在R4，低位在R7floatR4～R732位IEEE格式，指數(shù)和符號位在R7指針R1，R2，R3R3存放寄存器類型，高位在R2，低位在R1在前面的例子中，匯編程序就是通過把兩個數(shù)中較大的一個保存在寄存器R7中返回給C函數(shù)的。

4.3.2在C51中嵌入?yún)R編代碼在C51函數(shù)內(nèi)嵌入?yún)R編代碼，可以有3種不同的方法。

方法1

直接在函數(shù)體內(nèi)的每個匯編語句前加“asm”預編譯指令。例如：

voidreset__data(void){asmMOVR1,#0AHasmLOOP:INCA

asmDJNZR0,LOOPreturn；

}

方法2把asm作為關(guān)鍵字，后續(xù)的匯編語句用大括號括起來即可。例如：

voidreset__data(void){asm{MOVR1,#0AHLOOP:INCADJNZR0,LOOP}return;}

方法3在C模塊內(nèi)通過語句“#pragma”嵌入?yún)R編代碼。例如：

voidreset(void){#pragmaasmMOVR1,#0AHLOOP:INCADJNZR0,LOOP#pragmaendasmreturn；

}4.4C51仿真開發(fā)環(huán)境4.4.1Keil的編譯環(huán)境μVision2Keil是德國KeilSoftware公司出品的單片機集成開發(fā)軟件，該軟件支持51單片機的所有變種（目前共有400多種型號）。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理及一個功能強大的仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開發(fā)方案，并通過一個集成開發(fā)環(huán)境(μVision2)將這些部分組合在一起。Keil單片機集成開發(fā)軟件可以運行在Windows98/NT/2000及XP等操作系統(tǒng)下。

μVision2的軟件界面包括4大組成部分，即菜單工具欄、工程管理窗口、文件窗口和輸出窗口（如圖4.5所示）。以下僅針對組成結(jié)構(gòu)做個簡單介紹，具體使用方法將在本書附錄A中結(jié)合實驗需要進行介紹。圖4-5μvision2的軟件界面①菜單工具欄:菜單為標準的Windows風格，μVision2中共有11個下拉菜單。②工程管理窗口:工程管理窗口用于管理工程文件目錄，它由5個子窗口組成，可以通過子窗口下方的標簽進行切換，它們分別是文件窗口、寄存器窗口、幫助窗口、函數(shù)窗口及模板窗口。③文件窗口:文件窗口用于顯示打開的程序文件，多個文件可以通過窗口下方的文件標簽進行切換。④輸出窗口:輸出窗口用于輸出編譯過程中的信息，由三個子窗口組成，可以通過子窗口下方的標簽進行切換，它們分別是編譯窗口、命令窗口和搜尋窗口。為了掌握程序運行信息，Keil軟件在調(diào)試程序時還提供了許多信息窗口，包括輸出窗口、觀察窗口、存儲器窗口、反匯編窗口以及串行窗口等。為了能夠比較直觀地了解單片機中定時器、中斷、并行端口、串行端口等常用外設(shè)的使用情況，Keil還提供了一些外圍接口對話框。然而，Keil的這些調(diào)試手段都是通過數(shù)值變化來監(jiān)測程序運行的，很難直接看出程序的實際運行效果，特別是對于包含測量、控制、人機交互等外部設(shè)備的單片機應用系統(tǒng)來講缺乏直觀性。具有強大仿真功能的Proteus軟件雖然較好地解決了外圍電路與單片機混合仿真的問題，它卻沒有C51仿真功能。Proteus與KeilC的聯(lián)合使用則可使這兩個仿真軟件優(yōu)勢互補，組建單片機應用系統(tǒng)在C51條件下的整機虛擬實驗環(huán)境。該虛擬實驗環(huán)境包括一個硬件執(zhí)行環(huán)境和一個軟件執(zhí)行環(huán)境，其中Proteus提供硬件仿真與運行環(huán)境，Keil提供軟件執(zhí)行環(huán)境。4.4.2基于KeilC和Proteus的程序開發(fā)過程在PC機上安裝KeiluVision2軟件，完成后先要建立一個項目，如圖4-6所示，啟動KeiluVision2，單擊“Project菜單/New…”選項：圖4-6建立新項目圖4-7保存新項目

從彈出的窗口中,選擇要保存項目的路徑,并輸入項目文件名“ADC0809.uv2”,然后點擊保存按鈕，如圖4-7所示：這時會彈出一個選擇CPU型號的對話框,可以根據(jù)所使用的單片機來選擇,如圖4-8所示選擇SST89x516RD2,選定CPU型號之后從窗口右邊一欄可以看到對這個單片機的基本說明,點擊確定按鈕后會彈出如圖4-9所示窗口，詢問是否要將啟動代碼“StartupCode”加入到項目中，對于采用高級語言C51編寫的程序，點擊“是”按鈕，對于采用匯編語言編寫的程序可以不用啟動代碼“StartupCode”，因此點擊否按鈕。圖4-8選擇CPU圖4-9添加啟動代碼圖4-10創(chuàng)建程序文件接下來要創(chuàng)建程序文件,如圖4-10所示，單擊“File菜單/New…”選項：在彈出的編輯窗口中輸入如下C51源程序：//********************************************************************************//********************************************************************************//**<程序名>：數(shù)字電壓表 **//**<功能>：使用LCD顯示被檢測電壓，精度為0.05V，范圍是0～5V。**//**<版本說明>：這是第1版，使用16X2LCD顯示。 **//**<作者>：皮大能 **//**<完成時間>：2010年2月8日 **//**<聯(lián)系方式>：pidaneng@163.com;QQ:399676777 **//********************************************************************************//*******************************頭文件及宏定義*******************************//********************************************************************************#include<REG52.h>#include"delay.h"http://插入延時頭文件(見4.5)#include"LCD1602.h"http://插入LCD1602顯示頭文件#defineTIME0H0x3C//定時初值高八位#defineTIME0L0xB0//定時初值高低位#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//*************************************************************************//***********************端口設(shè)置宏定義************************************//*************************************************************************sbitSTART=P2^4;//ATART，ALE接口。0->1->0:啟動AD轉(zhuǎn)換。sbitOE=P2^3;//讀ADC0809數(shù)據(jù),低電平有效sbitEOC=P3^3;//轉(zhuǎn)換完畢由0變1.#defineOUTPORTP0//ADC0809數(shù)據(jù)接口//**************************************************************************//********************************全局變量**********************************//**************************************************************************ucharuc_Clock=0; //定時器0中斷計數(shù)bitb_ADTransform=0;//啟動A/D轉(zhuǎn)換時間到標志，為1時啟動A/D轉(zhuǎn)換//*************************************************************************//******************************函數(shù)聲明***********************************voidDelay(); //延時函數(shù)。voidWR_CMD(ucharucCommand);//把1個命令寫入LCD函數(shù)。voidInitialize(); //LCD初始化函數(shù)voidWR_Data(ucharucData); //把1個數(shù)據(jù)寫入LCD。voidShow_1_Char(ucharucChar);//把1個字符寫入LCD.voidShow_Char(ucharucaChar[]);//把組字符寫入LCD.voidvShowVoltage(unintuiNumber);//uintuiADTransform();//AD轉(zhuǎn)換函數(shù)，返回轉(zhuǎn)換結(jié)果.voidTime0();//定時器0中斷函數(shù).//**************************************************************************//AD轉(zhuǎn)換函數(shù)//AD轉(zhuǎn)換函數(shù)，返回轉(zhuǎn)換結(jié)果。//轉(zhuǎn)換結(jié)果是3位數(shù)，小數(shù)點在百位與十位之間。//**************************************************************************uintuiADTransform(){uintuiResult;OUTPORT=0x00;//選ADC0809的0通道START=1; //啟動AD轉(zhuǎn)換。0->1->0START=0;while(EOC==0);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束。

OUTPORT=0xff;//數(shù)據(jù)口設(shè)為輸入狀態(tài)

OE=0;//打開ADC0809的數(shù)據(jù)口三態(tài)門uiResult=OUTPORT;//出入轉(zhuǎn)換結(jié)果。

OE=1;//關(guān)閉ADC0809的數(shù)據(jù)口uiResult=(100*uiResult)/51;//處理運算結(jié)果。returnuiResult;//帶處理好的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果返回}//**************************************************************************//電壓數(shù)據(jù)寫入LCD函數(shù)//**************************************************************************voidvShowVoltage(unintuiNumber){ucharucaNumber[3],ucCount;if(uiNumber>999) {uiNumber=999;} ucaNumber[0]=uiNumber/100;//把計算數(shù)字的每個位存入數(shù)組。取整數(shù)部分

ucaNumber[1]=(uiNumber/10)%10;//取小數(shù)點后第1位數(shù)

ucaNumber[2]=uiNumber%10;//取小數(shù)點后第2位數(shù)

for(ucCount=0;ucCount<3;ucCount++) { Show_1_Char(ucaNumber[ucCount]+48); //從首位到末位逐一輸出。

if(ucCount==0) {Show_1_Char('.');} }}//**************************************************************************//*********************************主函數(shù)***********************************//**************************************************************************voidmain(){TMOD=0x01; //定時器0，模式1。TH0=TIME0H;//定時器初值的高八位送入TH0TL0=TIME0L;//定時器初值的低八位送入TL0uc_Clock=5;//設(shè)定時計數(shù)初值TR0=1;//啟動定時器。ET0=1;//開定時器中斷。EA=1;//開總中斷LCD_Initial1();//LCD初始化WR_CMD(0x84);//寫入顯示"Voltage:"的起始地址Show_Char("Voltage:");//寫入"Voltage:"到LCD顯示W(wǎng)R_CMD(0xC9);//寫入顯示"(V)"的起始地址Show_Char("(V)");//寫入"(V)"到LCD顯示while(1){if(b_ADTransform==1)//如果A/D采樣時間到就啟動A/D轉(zhuǎn)換

{ b_ADTransform=0;//清采樣時間到標志

WR_CMD(0xC4);//寫入顯示電壓數(shù)據(jù)的起始地址

vShowVoltage(uiADTransform()); } }}//**************************************************************************//***************************定時器0中斷函數(shù)********************************//**************************************************************************voidTime0()interrupt1{TH0=TIME0H;//恢復定時器0的初值。TL0=TIME0L;uc_Clock--;//定時計數(shù)器減1if(uc_Clock==0){ uc_Clock=5;//定時計數(shù)器置初值

b_ADTransform=1;//置采樣周期到標志}}//**************************************************************************//*LCD１６０２驅(qū)動程序 *// 文件名：LCD1602.h//**************************************************************************#ifndef__LCD1602_H__#define__LCD1602_H__//*****************************************************#include<REG52.h>//插入52特殊功能寄存器頭文件#include<intrins.h>#include"delay.h"http://插入延時頭文件(見4.5)//*************************************************************************#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar//***********************端口設(shè)置宏定義************************************//*************************************************************************sbitLCDRS=P2^0;//寄存器選擇信號sbitLCDRW=P2^1;//讀寫信號sbitLCDE=P2^2;//片選信號，當輸入下降沿信號時，執(zhí)行指令或傳送數(shù)據(jù)。#defineLCDDBPP0//LCD數(shù)據(jù)接口。/***********1602液晶顯示部分子程序****************///內(nèi)部等待函數(shù)*********************************************unsignedcharLCD_Wait(void){chardatamykey;LCDE=0;//操作脈沖信號置低電平_nop_();LCDRS=0;//LCD設(shè)為命令模式_nop_();LCDRW=1;//LCD設(shè)為讀狀態(tài)

_nop_();LCDE=1;//產(chǎn)生操作脈沖上升沿

_nop_();mykey=LCDDBP&0x80;//讀LCD的狀態(tài)信息LCDE=0;returnmykey;//帶LCD狀態(tài)信息返回

}//**************************************************************************//把1個命令寫入LCD函數(shù)//**************************************************************************voidWR_CMD(unsignedcharCommand) {LCDE=0;//操作脈沖信號置低電平_nop_();LCDRS=0;//LCD設(shè)為命令模式_nop_();LCDRW=0;//LCD設(shè)為寫狀態(tài)LCDE=1;//產(chǎn)生操作脈沖上升沿_nop_(); LCDDBP=Command;//輸出命令。_nop_();LCDE=0;//最后執(zhí)行命令。while((LCD_Wait())==0x80);//測試操作完否}//**************************************************************************//把1個數(shù)據(jù)寫入LCD函數(shù)//**************************************************************************voidWR_Data(unsignedcharData) {LCDE=0;//操作脈沖信號置低電平_nop_();LCDRS=1;//LCD設(shè)為數(shù)據(jù)模式_nop_();LCDRW=0;//LCD設(shè)為寫狀態(tài)_nop_();LCDE=1;//然后把ＬＣＤ改為寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)。_nop_(); LCDDBP=Data;//再輸出數(shù)據(jù)。LCDE=0;//最后顯示數(shù)據(jù)。while((LCD_Wait())==0x80);//測試操作完否}//**************************************************************************//設(shè)置顯示模式************************************************************#defineLCD_SHOW 0x04//顯示開#defineLCD_HIDE 0x00//顯示關(guān)#defineLCD_CURSOR 0x02//顯示光標#defineLCD_NO_CURSOR 0x00//無光標#defineLCD_CLEAR_SCREEN 0x01//清屏#defineLCD_HOMING 0x02//光標返回原點#defineLCD_FLASH 0x01//光標閃動#defineLCD_NO_FLASH 0x00//光標不閃動voidLCD_SetDisplay(unsignedcharDisplayMode){WR_CMD(0x08|DisplayMode);}//設(shè)置輸入模式************************************************************#defineLCD_AC_UP 0x02#defineLCD_AC_DOWN 0x00//default#defineLCD_MOVE 0x01//畫面可平移#defineLCD_NO_MOVE 0x00//defaultvoidLCD_SetInput(unsignedcharInputMode){WR_CMD(0x04|InputMode);}//LCD初始化1************************************************************voidLCD_Initial1(){LCDE=0;//操作脈沖信號置低電平WR_CMD(0x38);//8位數(shù)據(jù)端口,2行顯示,5*7點陣LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR);//開啟顯示,無光標WR_CMD(LCD_CLEAR_SCREEN);//清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE);//AC遞增,畫面不動}//LCD初始化2************************************************************voidLCD_Initial2(){LCDE=0;//操作脈沖信號置低電平WR_CMD(0x38);//8位數(shù)據(jù)端口,2行顯示,5*7點陣LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_CURSOR|LCD_FLASH);//開啟顯示,有光標，光標閃動WR_CMD(LCD_CLEAR_SCREEN);//清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE);//AC遞增,畫面不動}//************************************************************************** //把1個字符寫入LCD函數(shù)//**************************************************************************voidShow_1_Char(unsignedcharucChar){WR_Data(ucChar);}//調(diào)用寫數(shù)據(jù)函數(shù)//**************************************************************************//把一組字符寫入LCD函數(shù)//**************************************************************************voidShow_Char(unsignedcharucaChar[]){unsignedchari;for(i=0;;i++){Show_1_Char(ucaChar[i]);//調(diào)用一個字符寫入LCD函數(shù)if(ucaChar[i+1]=='\0')//如果下一個字符是'\0'就退出

{break;}}}//***********************************************************//液晶字符輸入的位置*****************************************voidGotoXY(unsignedcharx,unsignedchary){if(y==0)//是0行嗎？

{WR_CMD(0x80|x);}//是，寫入0行的寫入數(shù)據(jù)的首地址

if(y==1)//是1行嗎？

{WR_CMD(0x80|(x-0x40));}////是，寫入1行的寫入數(shù)據(jù)的首地址}//------------------------------------------------------------#endif程序輸入完成后，單擊“File菜單/Saveas…”選項，如圖4-11示：圖4-11存程序文件從彈出的窗口中,選擇要保存程序文件的路徑,并輸入程序文件名“ADC0809.c”,然后點擊保存按鈕，如圖4.12示：圖4.12保存程序文件圖4-13添加程序文件下面需要將剛才創(chuàng)建的程序文件添加到項目中去。先用鼠標左建點擊uVision2左邊“項目窗口”中“Target1”前面的“+”號,展開里面的內(nèi)容“SourceGroup1”，然后將鼠標指向“SoureceGroup1”并單擊右鍵,彈出一個右鍵菜單,單擊右鍵菜單中的“AddFilestoGuoup'SourceGroup1'”選項，如圖4-13所示:圖4-14選擇添加程序文件從彈出的窗口中選擇剛才保存的文件“ADC0809.c”添加到項目中去，如圖4-14所示。圖4-15設(shè)置目標選項程序文件添加完畢后，還要設(shè)置當前項目的目標選項，將鼠標指向“Target1”并單擊右鍵,再從彈出的右鍵菜單中單擊“OptionsforTarget”選項，如圖4-15所示：從彈出的“Options”窗口中選擇“Target”標簽欄，并如圖4-16所示設(shè)置其中各項：圖4-16設(shè)置Target選項圖