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单片机的C语言编程基础知识(初学注意)

80C51上的C语言编程 C51的特色,也是IC解密基础语言

(1)学习过C语言的同学在对单片机有了基本了解之后,就可以开始试着写一两个基于单片机的C语言的程序了。C51语言继承了ANSI C 的绝大部分的特性,基本的语法相同,同学们上手会比较快。但是,由于C51语言是对硬件进行控制的编程语言,其本身又在硬件结构上有所扩展以增强C语言对硬件的控制,如关键字sbit,data,code等(后面会讲他们是做什么的)。


宝赢彩票平台(2)因为单片机不是我们平时用的计算机,他的英文名为MCU(微控制器),特点体现在这个“微”字。因而,它里面的硬件资源是非常少的,所以你在写程序的时候就要注意对RAM(存储数据)和ROM(存储程序)的使用。说白了,就是也程序的时候要尽量精简,如各种算法,不要让系统负担太大。少用浮点运算,能够使用unsigned的无符号型数据,就不要使用有符号的(当你写程序时,你会发现很多位置都用的unsigned,不像我们在ANSI C里面不同,不太注意,C51里面就非常注意资源的控制)。避免乘除,多用移位运算(写走马灯程序时,会使用到,很有意思,不是我们想象的用循环控制)。


基本的特性了解之后,我们来讲下,具体的东西:


首先,是C51针对硬件控制增加的一些关键字,数据类型。


(1)bit : 和我们平时用的int,char相同,只不过int是两个字节(16位,16bit),char是单字节(8位,8bit),bit就是一位,取值范围是0和1,类似windows编程里的BOOL。


(2)sbit : sbit是对应可位寻址空间的一个位,可位寻址区:20H~2FH。一旦用了sbit xxx = REGE^6这样的定义(例如,sibt a = P0^0,定义P0口的第0位为变量a,此时对a赋值0或者1时,就是在对P0口的第0位进行控制,赋低电平或高电平),这个sbit量就确定地址了。(sbit大部分是用在特殊功能寄存器中的,方便对寄存器的某位进行操作的。)


宝赢彩票平台(3)sfr:用于定义特殊功能寄存器(8位的)(在程序中会写头文件#include,在Keil中右键点击打开reg51.h,就可以看到很多sfr的定义),如sfr P0 = 0x80,就定义了端口P0。


(4)sfr16:同上用于16位的


其次,C51还提供了对8051所有存储区的访问。


8051芯片的存储区从逻辑上分为内部数据存储区,外部数据存储区和程序存储区(内外统一编址)。


80C51有4KB的内部程序存储区(片内ROM)(0000H~0FFFH),其中前43单元有特殊用处,0000H~0002H无条件跳转,0003H~002AH用于存放中断程序(中断程序这里不解释)


256B的内部数据存储区(片内RAM),分为低128B和高128B,有不同作用(可见硬件资源有多小了吧,所以我们要节省使用),低128B又分为为工作寄存器区,又称通用寄存器(00H~1FH),位寻址区(20H~2FH,之前的sbit就是对应位寻址空间中的一位),数据缓冲区(30H~7FH,这个区域就是给用户用得,没有任何限制,一共80个单位)


高128B为特殊功能寄存器(就是上面说的sfr),具体的内容在很多书上面都有。


http://www.mytutorialcafe.com/Microcontroller%20Special%20Functio宝赢彩票平台n%20Register.htm


给个英文的sfr的解释的网址,不过没必要看,看书就行了。


在这里讲这么多的原因是因为C51中在对变量进行声明的时候还可以明确的指定存储空间。关键字有:DATA,IDATA,BDATA(RAM中高128B),CODE等。


宝赢彩票平台(1)DATA指定RAM中低128B,可以在一个机器周期内直接寻址,寻址速度最快,所以应该把经常使用的变量放在DATA区


例如:unsigned char data system_status = 0;


(2)BDATA指定的是RAM中的位寻址区,在这个区域定义的变量可以进行位操作,什么意思呢?举例吧


unsigned char bdata status_byte,这里定义变量status_byte,是一个单字节(8位)的数据变量,我们可以对这个变量中的一位进行置0或置1的操作。我们把 status_byte=0x00,即变量里面的8位都置为了0,前面讲过一个sbit,用于位寻址区域中的一位,sbit a = status_byte^2;a = 1,表示把变量 status_byte的第2位置为了1(0,1,2,3,4,5,6,7共八位),于是变量 status_byte就等于了0x02;


(3)CODE 程序存储区,他里面的内容是不变的,我们要使用的一些固定数据存于这个里面就不用占用RAM的空间了,比如我们学习数码管显示程序时,数码管上面的每一个数字都对应一个16进制的数字,我们可以把它存到程序存储区中去,例如:


unsigned char code table[]={


0x3f,0x06,0x5b,0x4f,


0x66,0x6d,0x7d,0x07,


0x7f,0x6f,0x77,0x7c,


0x39,0x5e,0x79,0x71};


关于特殊功能寄存器sfr的使用,我们以一个简单的程序为例,在80C51芯片的P0^0上接上一个发光二极管LED,一个电阻RES和一个电源VCC,三者串联,电流方向是从电源流向P0^0口。给80C51接上电源,接地,晶振,复位电路。如果使用proteus仿真,则这些电路不用接。


在Keil软件中写程序


#include


sbit a = P0^0;


void main(){


a = 0;


while(1);


}


因为芯片刚刚上电,P0管教为高电位,我们在程序中把它置为0;电流就可以流过LED,于是LED灯就会发光。并用while(1)让程序停在这里。


一个最简单的单片机C语言程序就写完了,C51对C语言的扩展有所了解,知道可以通过C语言对硬件进行控制,学会常用的关键字。

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