C51语言知识学习编程基本.ppt

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1、第3章 C51语言编程基础,1）机器语言 定义：处理器能直接执行的二进制代码 特点：效率高、但不易于使用,10110110 00000000 10110101 00000000,ADD A，#19,3.1 编程语言Keil C51简介,1、编程语言,2）汇编语言 定义：以助记符的形式表示机器语言 特点：速度快、体积小、但依赖于硬件体系,3）高级语言 独立于机器、面向过程的、接近于人的自然语言。 语言：FORTRAN、C语言 特点：与硬件无关、易于交流和使用、运行效率低,X = X + 1;,编译器 链接器,X = X + 1; ,程序员,10010010 10110010 ,高级语言程序,机器

2、码,单片机如何执行程序指令？,Keil C51语言是在标准C的基础上，针对51单片机的硬件特点进行扩展，并向51单片机上移植的高效、简洁的实用高级语言。,与汇编语言相比的特点： （1）可读性好。 （2）可模块化开发。 （3）可移植性好。 （4）生成的代码效率较低。,2、Keil C51语言简介,对于51单片机，目前广泛使用的是Keil C51语言，简称C51语言。,3、C51与标准C的区别,（1）库函数的不同。例如库函数printf和scanf，在标准C中，这两个函数通常用于屏幕打印和接收字符，而在Keil C51中，主要用于串行口数据的收发。,（3）C51的变量存储模式与标准C中的变量存储模

3、式不一样。 标准C是在通用计算机中只有一个程序和数据统一寻址的内存空间。 51单片机存储区可分为内部数据存储区、外部数据存储区以及程序 存储区。,（4）标准C语言没有处理单片机中断的方法。 C51中有专门处理中断的中断函数。,（2）数据类型有一定的区别。在标准C的基础上又扩展了4种类型。,（5）头文件的不同。 51头文件把单片机内部的硬件资源如定时器、中断、I/O等所相应的功能寄存器写入头文件内。 （6）程序结构的差异。 由于51单片机硬件资源有限，编译系统不允许太多的程序嵌套。其次，C51语言不支持标准C的递归特性。,4、Keil C51的开发工具Keil Vision3,Keil Visi

4、on3是德国Keil software公司开发的C51语言开发软件。 这个软件集成了文件编辑处理、编译链接等功能。,3.2 C51语言程序设计基础,1、数据类型与存储类型,1）数据类型,2）C51扩展的数据类型（4种扩展的数据类型）,（1）位变量bit bit的值可以是1（true），或0（false）。,bit 变量名；,格式：,例如：,bit flag; flag = 0；,（2）特殊功能寄存器sfr 地址单元80HFFH之间的片内数据存储区； “sfr” 数据类型占用一个内存单元； 利用它可以访问51单片机内部的所有特殊功能寄存器。,sfr P1 = 0 x90； /定义了P1为片内的P

5、1口寄存器； P1 = 0 xff； /把P1口的所有输出引脚设置为高电平。,例如：,sfr 寄存器变量名 = 字节地址常数；,格式：,sfr SBUF = 0 x99；,习题： 往串行发送数据缓冲寄存器SBUF写入80,SBUF = 80；,习题： 从P0口寄存器读取数据，存放到任意一个变量X。,sfr P0 = 0 x80； int x；,x = P0；,例如：,（3）特殊功能寄存器sfr16 “sfr16”数据类型占两个内存单元； 用于操作占两个字节的特殊功能寄存器。,sfr16 DPTR = 0 x82；/定义了片内16位数据指针寄存器DPTR， /低8位字节地址为82H， /高8位字

6、节地址为83H。 DPTR=0 x1234;,sfr16 寄存器变量名 = 字节地址常数；,格式：,字节地址为82H、83H存放的数据分别是多少？,（4）特殊功能位 sbit 片内特殊功能寄存器的可寻址位。,“”前是特殊功能寄存器的名字； “”的后面数字是特殊功能寄存器可寻址位在寄存器中的位置，取值必须是0-7。, sbit 位变量名 = 特殊功能寄存器 位位置；,格式：,sfr PSW = 0 xd0； /定义PSW寄存器地址为0 xd0 sbit FO = PSW 5 ；/定义F0位为PSW.5 F0 = 0;,例如：,习题：片内I/O口P1口的P1.0寻址位置成高电平,sfr P1 =

7、0 x90； sbit P1_0 = P10； P1_0 = 1；,习题： 从P2口的P2.7读取数据，存放到任意一个位变量X。,sfr P2 = 0 xA0； sbit P2_7 = P27； bit x； x = P2_7；,sbit 位变量名 = 位地址常数；,sbit CY = 0 xD7； /* CY位地址为0 xD7*/ sbit OV = 0 xD2； /* OV位地址为0 xD2*/ if（CY = = 1） ,例如：,格式：,习题：片内I/O口P1口的P1.0寻址位置成低电平,sbit P1_0 = 0 x90； P1_0 = 0；,在头文件AT89X51.h中定义了常用的特

8、殊功能寄存器和可寻址位。 #include ,sfr P1 = 0 x90； sbit P1_0 = 0 x90； 两者区别？,6,3）数据存储类型,数据存储类型是指数据存放在51单片机的哪一个存储器空间。,bdata,data,idata,pdata,xdata,code,（1）DATA区。 DATA区指片内RAM的低128字节的空间，可直接寻址； 寻址是最快的，应该把经常使用的变量放在DATA区。,unsigned char data system_status=0; unsigned int data unit_id8;,例如：,格式： 数据类型【存储类型】变量名；,（2）BDATA区。

9、 BDATA区是内部RAM可位寻址的16字节存储区（字节地址为20H 2FH）中的128个位。 在这个区中声明变量就可进行位寻址。,例如：,unsigned char bdata status_byte； unsigned int bdata status_word； sbit stat_flag= status_byte4； if( status_word15 ) stat_flag=1； ,（3）IDATA区。 IDATA区是片内RAM的0-256字节的存储区，只能间接寻址， 速度比直接寻址慢。,unsigned char idata system_status=0; float idat

10、a value;,例如：,（4）PDATA区和XDATA区。 PDATA区和XDATA区位于片外存储区； PDATA区指的是外部数据存储区0256字节。 XDATA区指的是外部数据区64KB内的任何地址。,unsigned char xdata system_status=0; unsigned int pdata unit_id8;,例如：,（5）程序存储区CODE。 CODE区是程序存储区，储存的数据是不可改变的。,unsigned char code a9 =0 x00,0 x01,0 x02,0 x03,0 x04,0 x05,0 x06,0 x07,0 x08;,例如：,4）数据存储

11、器模式 C51编译器设定的存储器模式： SMALL、COMPACT和LARGE三种模式。,若声明 char var1； 在SMALL模式下， var1被定位在data存储区； 在COMPACT模式下， var1被定位在idata存储区； 在LARGE模式下， var1被定位在xdata存储区中。,2、C51语言的绝对地址访问,C51语言提供了两种比较常用的访问绝对地址的方法， 对片内RAM、片外RAM及I/O进行访问。,绝对地址,1）绝对宏 C51编译器提供了一组宏定义对code、data、pdata和xdata空间 进行绝对寻址。这组宏定义放在absacc.h头文件中：,CBYTE 以字节形

12、式对code区寻址； CWORD 以字形式对code区寻址； DBYTE 以字节形式对data区寻址； DWORD 以字形式对data区寻址； XBYTE 以字节形式对xdata区寻址； XWORD 以字形式对xdata区寻址； PBYTE 以字节形式对pdata区寻址； PWORD 以字形式对pdata区寻址。,#define 变量名 绝对宏字节地址,格式,绝对宏,【例】片内RAM、片外RAM定义的程序如下： #include #define PORTE XBYTE0 xFFC0 /*将PORTE定义为外部I/O， 地址为0 xFFC0*/ #define NRAM DBYTE0 x40 /

13、*将NRAM定义为片内RAM， 地址为0 x40*/,main( ) PORTE=0 x3D; NRAM=0 x01; ,/*数据3DH写入地址0 xFFC0的外部I/O PORTE */,/*将数据01H写入片内RAM的40H单元*/,习题 使用绝对宏将片内RAM 20H的字节地址单元全部置1。,#include #define M DBYTE0 x0020 /*将M定义为外部RAM， 地址为0 x0020*/,main( ) M=0 xff; ,习题： 使用绝对宏读取片外RAM F000H字节地址单元的内容。,#include #define WRAM XBYTE0 xF000,main(

14、 ) char x； x = WRAM; ,7,2）_at_关键字 使用关键字_at_可对指定的存储器空间的绝对地址进行访问。 格式： 存储类型 数据类型 变量名 _at_ 地址常数；,地址常数：指定变量的绝对地址，位于存储器空间之内； 使用_at_定义的变量必须为全局变量。,【例】使用关键字_at_实现绝对地址的访问。 data unsigned char y1 _at_ 0 x50; /*在data 区定义字节变量 y1，地址为50H*/ xdata unsigned int y2 _at_ 0 x4000; /*在xdata区定义字变量 y2，地址为4000H*/ void main(v

15、oid) y1=0 xff; y2=0 x1234; while(1); ,习题：使用关键字_at_读取片内RAM 60H单元的内容。,data unsigned char M _at_ 0 x60; void main(void) unsigned char y ; y=M； ,【例】 使用关键字_at_将片外RAM 2000H开始的连续20个字节单元清0。,void main(void) unsigned char i; for(i=0; i20; i+) bufferi=0； ,xdata unsigned char buffer20 _at_ 0 x2000;,data unsigne

16、d char buffer8 _at_ 0 x40; void main(void) unsigned char j ; for(j=0; j8; j+) bufferj=0； ,习题：使用关键字_at_把片内RAM 40H单元开始的8个单元内容清0。,8,C51语言的基本运算与标准C类似，主要包括算术运算、关系运算、逻辑运算、位运算和赋值运算及其表达式等。 1）算术运算符,3、C51的基本运算,2）关系运算符,关系表达式,int x=3; int y=6; int R;,R = x y;,3）逻辑运算符,逻辑表达式,int x=0; int y=1; int R;,R = x ,4）位运算符

17、,01001000 ,习题：以字节操作方式，把P2口的P2.4位置成1，其它位保持不变。,sfr P0=0 x80； char flag； flag = P0 ,习题： 以字节操作方式，读取P0口的P0.6位是否为1?,4、C51的分支与循环程序结构,程序结构分为三类： 顺序结构、 分支结构、 循环结构。,1）分支结构控制语句,格式,二分支if语句,if(表达式) 语句； ,if( xy ) max=x; ,比较变量x和变量y，如果xy，则把 x 赋给变量max。,习题：比较变量x和变量y，如果x和y相等，则把0赋给变量max。,if( x = = y ) max=0; ,格式：,if(表达式

18、) 语句1； else 语句2；,if (xy) max=x; else max=y; ,比较变量x和变量y， 如果xy， 则把 x 赋给变量max； 否则把 y 赋给变量max。,习题：比较变量x和变量y，把二者最小值赋给变量min；,if (xy) min=y; else min=x; ,习题：如果变量x满足关系10x20， 则把变量y置成1； 否则把y置成0。,if(（x10) ,9,void main( ) sfr P2=0 xA0； sfr P1=0 x90； sbit P24=P24； sbit P10=P10；,习题：如果读取P2口的P2.4位为1，则把P1口的P1.0置成0。,

19、if(P24=1) P10=0； ,if(表达式1) 语句1； else if (表达式2) 语句2； else if(表达式n) 语句n； else 语句n+1；,多分支if语句,当成绩90时， 输出verygood， 当80成绩90时， 输出good， 当60成绩80时， 输出pass， 当成绩60时， 输出fail。,int score； if (score=90) printf(“very good); else if (score=80) printf(“good); else if (score=60) printf(“pass); else printf(“fail);,多分支s

20、witch语句,switch (表达式1) 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； ,格式：,switch,表达式1,语句1,语句2,语句n,语句n+1,式1,式2,式n,default,case,switch ( key ) case 1： y=1； break； case 2： y=2; break； case 3： y=4； break； default： ; ,在单片机程序设计中，常用switch语句作为键盘中按键的判别。 当按下键的键号变量key=1

21、，则变量y=1； 键号变量key=2，则变量y=2； 键号变量key=4，则变量y=3； 没有按下键， 则变量y不变。,key=2; switch ( key ) case 1： y=1； case 2： y=2; case 3： y=4； default： ; ,习题：读程序执行的结果 y =？,2）循环结构控制语句,while（表达式） 循环体； ,格式：,表达式,循环体,假(0),真(非0),先判断表达式，后执行循环体。,while语句,main() int i=0; int r; while（i3） i+ ； y=i; ,i+执行几次？,y =？,r = 3,习题：读程序执行的结果 y

22、 =？,main() int i=3; int r; while（i6） i+ ； y=i; ,y =？,习题：读程序执行的结果 y =？,do 循环体； while（表达式）；,格式：,表达式,循环体,假(0),真(非0),;不可省略！ 切记！,先执行循环体，后判断表达式。,do-while语句,main() int i=0; int y; do i+； while (i3); y=i; ,i+执行几次？,y =？,习题：读程序执行的结果 y =？,main() int i=0; int y=0; do i+； y= y + i; while (y20); ,习题：读程序执行的结果 y =？

23、,for（表达式1；表达式2；表达式3） 语句； ,格式：,for语句,main() int i, y; y=0; for(i=1;i4;i+) y = y + i； ,y = ？,习题：读程序执行的结果 y =？,main() int i, y; y=1; for( i=2; i6 ; i+ ) y = y + i； ,y = ？,习题：读程序执行的结果 y =？,3）break语句和continue语句,break功能： 跳出switch结构； 在循环语句中,终止并跳出本层循环。,continue功能： 结束本次循环，跳过本层循环体中尚未执行的语句， 执行循环体的判断。,#define P

24、I 3.1415 main( ) int r; float area; for(r=1;r100) break; printf(r=%d,area=%.2fn,r,area); ,计算r=1到r=10的圆面积，直到面积大于100时停止。,运行结果： r=1,area=3.14 r=2,area=12.57 r=3,area=28.27 r=4,area=50.26 r=5,area=78.54,结束整个for循环,把100200之间不能被3整除的数输出 。,main( ) int n; for(n=100;n=200;n+) if(n%3= =0) continue; printf(“%d ,

25、n); ,结束本次循环, 循环体的剩余语句被忽略, 执行表达式3，进入下一循环。,main( ) int n; for(n=100;n=200;n+) if(n%3=0) break; printf(“%d ,n); ,习题：读程序执行的结果？,习题：循环检测P1.0引脚，只有检测P1.0为低电平时，循环结束。,sfr P1=0 x90； sbit P10=P10； main( ) while(1) if(P10=0) break; ,5、数组,数组是用来存储一组相同数据类型的数据结构。,一维数组格式：,数据类型,变量名, N ；,int a 10；,int a5 = 1, 2, 3, 4,

26、5 ；,初始化：,char b 10；,求下列数组的和。,int a5 = 1, 2, 3, 4, 5 ；,main() int a5=1,2,3,4,5; int i,sum; sum=0; for(i=0;i5;i+) sum=sum+ai； ,习题：求数组a5中能被2整除的数的和。,int a5 = 10, 2, 33, 54, 15 ；,main() int a5=1,2,3,4,5; int i,sum; sum=0; for(i=0;i5;i+) if(sumi%2 = = 0) sum=sum+ai； ,二维数组格式：,数据类型,变量名, N M；,int a32；,int a3

27、2= 1, 2， 3, 4， 5, 6 ；,行数,列数,求下列数组的和。,main() int a32=1,2,3,4,5,6; int i,j,sum; sum=0; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j2;j+) sum=sum+aij； ,int a32= 1, 2， 3, 4， 5, 6 ；,求下列数组的和。,6、C51语言的中断函数,函数是一个完成某个相关功能的代码段；,C51程序只有一个主函数main（），并且从主函数函数开始运行；,中断服务函数,格式：,函数类型 函数名（） interrupt n using n,interrupt n：表示中断号，n的值为0 4；,using n：表示寄存器组号，n的值为0 3；,作业：,6、编程实现，P1口各引脚输出高电平。,7、用两种方法编程实现，P2口的P1.7位置成高电平。,P67 1, 2, 3, 4,8、编程实现，如果读取P0.0位为1，则P1.0输出高电平。,main() int i=0; int y; while（i6） i+ ； y=i; ,9、读程序执行的结果 y =？,main() int i, y; y=0; for(i=2;i5;i+) y = y + i； ,10、读程序执行的结果 y =？,