單片機(jī)的c語言編程

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1、第4章單片機(jī)的C語言編程單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，這是與一般的數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的不同之處。匯編語言是能夠利用單片機(jī)所有特性直接控制硬件的唯一語言，對(duì)于一些需要直接控制硬件的場(chǎng)合，匯編語言是必不可少的。但匯編語言不是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言，對(duì)于較復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，它的編寫效率很低。為了提高軟件的開發(fā)效率，許多軟件公司致力于單片機(jī)高級(jí)語言的開發(fā)研究，許多型號(hào)的單片機(jī)內(nèi)部ROM已經(jīng)達(dá)到64KB甚至更大，且具備在系統(tǒng)編程（ISP,InSystemProgrammable）功能，進(jìn)一步推動(dòng)了

2、高級(jí)語言在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用。51系列單片機(jī)支持三種高級(jí)語言:PL/M、C、BASICBASIC語言適用于簡(jiǎn)單編程而對(duì)編程效率、運(yùn)行速度要求不高的場(chǎng)合，8052單片機(jī)內(nèi)固化有BASIC語言解釋器。PL/M是一種結(jié)構(gòu)化的語言，很象PASCAL，PL/M編譯器好象匯編器一樣產(chǎn)生緊湊的機(jī)器代碼，可以說是高級(jí)匯編語言，但它不支持復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，無豐富庫函數(shù)支持，學(xué)習(xí)PL/M無異于學(xué)習(xí)一種新的語言。C語言是一種通用的程序設(shè)計(jì)語言，其代碼率高，數(shù)據(jù)類型及運(yùn)算符豐富，并具有良好的程序結(jié)構(gòu)，適用于各種應(yīng)用

3、的程序設(shè)計(jì)，是目前使用最廣的單片機(jī)編程語言。C語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，很多硬件開發(fā)都用C語言編程，如：各種單片機(jī)、DSP、ARM等。C語言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不作修改或僅做簡(jiǎn)單修改就可將程序從不同的單片機(jī)中移植過來直接使用。C語言提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算，開發(fā)效率高，故可縮短開發(fā)時(shí)間，增加程序可讀性和可維護(hù)性。單片機(jī)的C語言編程稱為C51編程，應(yīng)用C51編程具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）C51編譯器管理內(nèi)部寄存器和存貯器的分配，編程時(shí)，無需考慮不同存儲(chǔ)器的尋址和數(shù)

4、據(jù)類型等細(xì)節(jié)問題；（2）程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，這種方式具有良好的模塊化結(jié)構(gòu)，使已編好程序容易移植；（3）有豐富的子程序庫可直接引用，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，從而大大減少用戶編程的工作量；（4）C語言和匯編語言可以交叉使用。匯編語言程序代碼短、運(yùn)行速度快、但復(fù)雜運(yùn)算編程耗時(shí)。用匯編語言編寫與硬件有關(guān)的部分程序，用C語言編寫與硬件無關(guān)的運(yùn)算部分程序，充分發(fā)揮兩種語言的長(zhǎng)處，提高開發(fā)效率。C51編譯器（KeilC）與標(biāo)準(zhǔn)ANSIC編譯器的主要區(qū)別單片機(jī)C編譯器之所以與ANSIC有所不同，主

5、要是由于它們所針對(duì)的硬件系統(tǒng)有其各自不同的特點(diǎn)。C51的特點(diǎn)和功能主要是80C51單片機(jī)自身特點(diǎn)引起的。（1）頭文件：51單片機(jī)有不同的廠家和系列，不同單片機(jī)的主要區(qū)別在于內(nèi)部資源，為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源功能，只需將相應(yīng)的功能寄存器的頭文件加載在程序中，就可實(shí)現(xiàn)指定的功能。因此，C51系列頭文件集中體現(xiàn)了各系列芯片的不同功能。（2）數(shù)據(jù)類型：由于51系列器件包含了位操作空間和豐富的位操作指令，因此C51比ANSIC多一種位類型。（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型：51系列單片機(jī)有程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器又分片

6、內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器還分直接尋址區(qū)和間接尋址區(qū)，分別對(duì)應(yīng)code、data、idata、xdata以及根據(jù)80C51系列特點(diǎn)而設(shè)定的pdata類型。（4）數(shù)據(jù)運(yùn)算操作和程序控制：從數(shù)據(jù)運(yùn)算操作和程序控制語句以及函數(shù)的使用上來講，它們幾乎沒有什么明顯的區(qū)別。只是在函數(shù)的使用上，由于單片機(jī)系統(tǒng)的資源有限，它的編譯系統(tǒng)不允許太多的程序嵌套。由于51系列單片機(jī)是8位機(jī)，所以擴(kuò)展16位字符Unicode不被C51支持。ANSIC所具備的遞歸特性不被C51支持，所以在C51中如果要使用遞歸特性，

7、必須用REETRANT關(guān)鍵字聲明。（5）C51與標(biāo)準(zhǔn)ANSIC庫函數(shù)：部分庫函數(shù)不適合單片機(jī)處理系統(tǒng)，因此被排除在外，如字符屏幕和圖形函數(shù)。也有一些庫函數(shù)繼續(xù)使用，但這些庫函數(shù)是廠家針對(duì)硬件特點(diǎn)相應(yīng)開發(fā)的，與ANSIC的構(gòu)成和用法有很大的區(qū)別，如printf和scanf。在ANSIC中，這兩個(gè)函數(shù)通常用作屏幕打印和接收字符，而在C51中，主要用于串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。4.1C51程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同標(biāo)準(zhǔn)C一樣，C51的程序是由函數(shù)組成。C語言的函數(shù)以“{”開始，以“}”結(jié)束。其中必須有一個(gè)主函數(shù)main

8、()，程序的執(zhí)行從主函數(shù)main()開始，調(diào)用其他函數(shù)后返回主函數(shù)main()，最后在主函數(shù)中結(jié)束整個(gè)程序,而不管函數(shù)的排列順序如何。C語言的語句規(guī)則：1.每個(gè)變量必須先說明后引用。2.C語言程序一行可以書寫多條語句，但每個(gè)語句必須以“；”結(jié)尾，一個(gè)語句也可以多行書寫。3.C語言的注釋用/*……*/表示。4.“{”花括號(hào)必須成對(duì)，位置隨意，多個(gè)花括號(hào)可同行書寫，也可逐行書寫。為層次分明，增加可讀性，同一層的“{”花括對(duì)齊，采用逐層縮進(jìn)方式書寫。C語言程序的組成結(jié)構(gòu)：全局變量說明/*