單片機應(yīng)用項目式教程-基于Keil和Proteus 第2版 習(xí)題答案 第2章 思考和練習(xí)解答

第2章思考和練習(xí)解答參閱本書P.34。2.1C51編程與80C51匯編語言相比，主要有什麼優(yōu)勢？答：C51編程與80C51匯編語言相比，主要的優(yōu)勢是編程相對方便。具體如下：=1\*GB2⑴C51軟件編程不需過多關(guān)注具體的存儲單元。用匯編語言編程，幾乎每一條指令（除NOP指令）操作都與具體的存儲單元有關(guān)，80C51單片機的片內(nèi)存儲空間容量有限，編程之初即需安排好片內(nèi)存儲單元的用途，且一般不能重復(fù)使用。當(dāng)一些應(yīng)用項目較大時，片內(nèi)存儲單元有可能捉襟見肘，稍有不慎就將出錯。因此，編程時，不但要注意用哪一條指令正確操作，而且要注意指令在哪一個存儲單元操作，編程相對復(fù)雜。而C51編程能自動完成變量存儲單元的分配和使用，且對函數(shù)內(nèi)局部變量占用的存儲單元，僅在調(diào)用時臨時分配，使用完畢即行釋放，大大提高了片內(nèi)有限存儲空間的利用效率。使用者只需專注于軟件編程，不需過多關(guān)注具體的存儲單元及其操作指令。因此，編程相對方便。=2\*GB2⑵便于實現(xiàn)各種復(fù)雜的運算和程序。C語言有豐富且功能強大的運算符，能以簡單的語句方便地實現(xiàn)各種復(fù)雜的運算和程序。相比之下，匯編語言要實現(xiàn)較復(fù)雜的運算和程序，就比較困難。例如，雙字節(jié)的乘除法，匯編語言要用許多條指令操作才能完成；而C51只需一條語句便能實現(xiàn)。又例如，循環(huán)、查表和散轉(zhuǎn)等程序，C51語句實現(xiàn)起來也相對簡單方便。=3\*GB2⑶可方便地調(diào)用各已有程序模塊。已有程序模塊包括C51編譯器中豐富的庫函數(shù)、用戶自編的常用接口芯片功能函數(shù)和以前已開發(fā)項目中的功能函數(shù)。讀者可能會說，匯編程序不也一樣可以調(diào)用嗎?不一樣。匯編程序調(diào)用時，涉及到模塊中具體的存儲單元，這些存儲單元很可能與主調(diào)用程序有重復(fù)，會引起沖突而出錯。而C51程序函數(shù)中的變量一般為局部變量，主函數(shù)調(diào)用前不占用存儲單元，僅在調(diào)用時由C51編譯器根據(jù)空余情況臨時分配，使用完畢即行釋放，因而一般不會發(fā)生沖突而出錯。因此，C51程序可方便地調(diào)用各已有程序模塊，減少重復(fù)勞動，大大提高編程效率。=4\*GB2⑷編譯生成的代碼效率比匯編語言低一些；實時時效不如匯編語言快捷；一條C語言指令編譯后，會轉(zhuǎn)換成很多機器碼，占用單片機片內(nèi)資源較多。2.2C51基本數(shù)據(jù)類型有哪幾種？其數(shù)據(jù)長度為多少？答：參閱教材書基礎(chǔ)知識4.1，圖2-32.3C51標識符命名有何要求？答：在C51程序中，數(shù)據(jù)、變量和函數(shù)等常用標識符表示。實際上，標識符就是一個代號或名字。C51規(guī)定：=1\*GB2⑴標識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且須以字母或下劃線開頭。=2\*GB2⑵標識符不能與“關(guān)鍵詞”同名。=3\*GB2⑶英文字母區(qū)分大小寫。即標識符中的英文字母大小寫不能通用。2.4怎樣理解變量的存儲器類型和編譯模式？答：存儲器類型和編譯模式是確定變量存放在那一存儲區(qū)域，不同的存儲區(qū)域與訪問速度有關(guān)。存儲器類型是在變量定義時確定，而未定義存儲器類型的變量由編譯模式默認。存儲種類與變量存放在那一存儲區(qū)域基本無關(guān)（除寄存器類變量），與變量值的生存期和作用范圍有關(guān)。中、小型程序一般可采用默認的存儲種類auto。變量的存儲種類與變量的存儲器類型、編譯模式是兩個完全不同的概念，不能混淆。2.5為什么變量要盡量使用無符號字符型格式？答：C51變量的基本數(shù)據(jù)類型主要有字符型char、整型int和長整型long，又可分別分為有符號signed和無符號unsigned。80C51是8位機，本身并不支持有符號運算。若變量使用有符號格式，C51編譯器要進行符號位檢測并需調(diào)用庫函數(shù)，生成的代碼比無符號時長得多，占用的存儲空間會變大，程序運行速度會變慢，出錯的機會也會增多。80C51單片機主要用于實時控制，變量一般為8bit無符號格式，16bit較少，有符號和有小數(shù)點的數(shù)值計算也很少。因此，在已知變量長度和正整數(shù)的情況下，應(yīng)盡量采用無符號格式：unsignedchar。2.6為什么變量要盡量使用局部變量？答：與80C51匯編語言相比，C51編程的突出優(yōu)點是能自動完成變量存儲單元的分配和使用，對函數(shù)內(nèi)局部變量占用的存儲單元，僅在調(diào)用時臨時分配，使用完畢即行釋放，大大提高了片內(nèi)有限存儲空間的利用效率。使用者只需專注于軟件編程，不需過多關(guān)注具體的存儲單元及其操作指令。因此，編程相對方便。使用全局變量的缺點：一是始終占用一個固定的存儲單元，降低了內(nèi)部存儲單元的利用率；二是降低了函數(shù)的通用性。若函數(shù)涉及某一全局變量，該函數(shù)移植到其他文件時需同時將全局變量一起移植。否則，若全局變量名與其他文件中的變量同名，就會出現(xiàn)問題。三是過多使用全局變量，降低了程序的清晰度。若程序較大，人們較難清晰地判斷程序執(zhí)行過程中每個瞬間全局變量的變化狀況，易出錯。因此，應(yīng)盡量減少全局變量的使用，能不用就盡量不用。2.7for循環(huán)語句括號內(nèi)3個表達式分別表示什麼含義？能否缺位？答：第一個表達式是循環(huán)變量初值，第二個表達式是循環(huán)終止條件，第三個表達式是循環(huán)變量更新。3個表達式之間必須用分號“；”分隔，允許有一個或多個缺位。2.8while(1)和for(;;)表示什麼含義？答：while(1)和for(;;)均表示一個循環(huán)條件始終滿足的無限循環(huán)。若后面有循環(huán)體語句，則反復(fù)無限執(zhí)行循環(huán)體語句；若后面無循環(huán)體語句，則表示程序在原地踏步。2.9什麼是數(shù)組？如何定義和表示？答：數(shù)組是一組具有相同類型數(shù)據(jù)的有序集合。例如：inta[10]={10,11,22,33,44,55,66,77,88,99}；上式表示：數(shù)組名為a，數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)類型為int，元素個數(shù)（也稱為數(shù)組長度，即數(shù)組內(nèi)數(shù)據(jù)的個數(shù)）有10個。10個數(shù)組元素分別為：a[0]=10，a[1]=11，a[2]=22，a[3]=33，a[4]=44，a[5]=55，a[6]=66，a[7]=77，a[8]=88，a[9]=99。需要注意的是，數(shù)組定義時，方括號內(nèi)是數(shù)組元素個數(shù)；數(shù)組元素引用時，方括號內(nèi)是數(shù)組元素的序號。而且，數(shù)組元素序號是從0開始編號的。因此，上述數(shù)組a[10]中沒有a[10]這個數(shù)組元素，其最后一個數(shù)組元素是a[9]。2.10函數(shù)參數(shù)傳遞，值傳遞與地址傳遞有什麼不同？答：函數(shù)的實參傳遞給形參，稱為值傳遞。值傳遞是單向的，即不會影響主調(diào)用函數(shù)中實參值的變化。指針變量或數(shù)組作為實參傳遞給形參時，是將一個變量的地址傳送到另一個函數(shù)中去，稱為地址傳遞，其結(jié)果具有雙向性。若在被調(diào)用函數(shù)中該地址存儲單元中的內(nèi)容發(fā)生了變化，在調(diào)用結(jié)束后這些變化將被保留下來，即其結(jié)果會被返回到主調(diào)用函數(shù)。2.11已知雙鍵控3燈電路如圖2-11所示，要求實現(xiàn)：=1\*GB3①S0單獨按下，紅燈亮，其余燈滅；=2\*GB3②S1單獨按下，綠燈亮，其余燈滅；=3\*GB3③S0、S1均未按下，黃燈亮，其余燈滅；=4\*GB3④S0、S1均按下，紅綠黃燈全亮。試按任務(wù)4.1中3種形式編寫C51程序，畫出ProteusISIS虛擬電路，并仿真調(diào)試。解：=1\*GB2⑴if-else語句=2\*GB2⑵if語句嵌套=3\*GB2⑶switch語句2.12求：sum=1+3+5+…+99。試用“while循環(huán)”編寫、輸入源程序并調(diào)試運行。解：2.13求：sum=2+4+6+…+100。試用“do-while循環(huán)”編寫、輸入源程序并調(diào)試運行。解：2.14求：sum=1!+2!+…+10!。試用“for循環(huán)”編寫、輸入源程序并調(diào)試運行。解：2.15電路如圖2-5所示，按以下要求亮燈循環(huán)，間隔約1秒，試編寫程序，并仿真調(diào)試。=1\*GB3①從兩邊到中心依次點亮，每次增加2個，直至全亮；=2\*GB3②從兩邊到中心依次暗滅，每次減少2個，直至全暗；=3\*GB3③重復(fù)上述過程，不斷循環(huán)重復(fù)。解：2.16電路和亮燈循環(huán)同上題，要求用指針指向并輸出數(shù)組元素，試編寫程序，并仿真調(diào)試。=1\*GB3①從兩邊到中心依次點亮，每次增加2個，直至全亮；=2\*GB3②從兩邊到中心依次暗滅，每次減少2個，直至全暗；=3\*GB3③重復(fù)上述過程，不斷循環(huán)重復(fù)。解：2.17電路如圖2-5所示，按以下要求亮燈循環(huán)，間隔約0.5秒，試編寫程序，并仿真調(diào)試。=1\*GB3①從上至下依次點亮，點亮燈先閃爍3次，后保持點亮，直至全亮；=2\*GB3②全亮全暗閃爍3次；=3