51单片机及C语言入门教程

由天下分享时间：2024/11/27 19:53:05 加入收藏我要投稿点赞

《51单片机及C语言入门》作者：明浩排成16开版式：EverNew 2007.12.20

法就行。依旧用我们上一课的最小化系统做实验，不过要加多一个电阻和LED，如图4－1。实验中用D1的点亮表明正在用unsigned int数值延时，用D2点亮表明正在用unsigned char数值延时。

图4－1 第4课实验用电路

我们把这个项目称为TwoLED,实验程序如下： #include //预处理命令 void main(void) //主函数名

{

unsigned int a; //定义变量a为unsigned int类型

unsigned char b; //定义变量b为unsigned char类型do { //do while组成循环 for (a=0; a<65535; a++)

P1_0 = 0; //65535次设P1.0口为低电平，点亮LED P1_0 = 1; //设P1.0口为高电平，熄灭LED for (a=0; a<30000; a++); //空循环 for (b=0; b<255; b++)

P1_1 = 0; //255次设P1.1口为低电平，点亮LED P1_1 = 1; //设P1.1口为高电平，熄灭LED

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《51单片机及C语言入门》作者：明浩排成16开版式：EverNew 2007.12.20

for (a=0; a<30000; a++); //空循环 }

while(1);

}同样编译烧写，上电运行您就可以看到结果了。很明显D1点亮的时间长于D2点亮的时间。程序中的循环延时时间并不是很好确定，并不太适合要求精确延时的场合，关于这方面我们以后也会做讨论。这里必须要讲的是，当定义一个变量为特定的数据类型时，在程序使用该变量不应使它的值超过数据类型的值域。如本例中的变量b不能赋超出0～255的值，如for (b=0; b<255; b++)改为for (b=0; b<256; b++),编译是可以通过的，但运行时就会有问题出现，就是说b的值永远都是小于256的，所以无法跳出循环执行下一句P1_1 = 1，从而造成死循环。同理a的值不应超出0～65535。大家可以烧片看看实验的运行结果，同样软件仿真也是可以看到结果的。 3．long长整型

long长整型长度为四个字节(32位)，用于存放一个四字节数据。分有符号long长整型signed long和无符号长整型unsigned long，默认值为signed long类型。signed int表示的数值范围是-2147483648～+2147483647，字节中最高位表示数据的符号，\表示正数，\表示负数。unsigned long表示的数值范围是0～4294967295。 4．float浮点型

float浮点型在十进制中具有7位有效数字，是符合IEEE－754标准的单精度浮点型数据，占用四个字节。因浮点数的结构较复杂在以后的章节中再做详细的讨论。 5．* 指针型

指针型本身就是一个变量，在这个变量中存放的指向另一个数据的地址。这个指针变量要占据一定的内存单元，对不同的处理器长度也不尽相同，在C51中它的长度一般为1～3个字节。指针变量也具有类型，在以后的课程中有专门一课做探讨，这里就不多说了。 6．bit位标量

bit位标量是C51编译器的一种扩充数据类型，利用它可定义一个位标量，但不能定义位指针，也不能定义位数组。它的值是一个二进制位，不是0就是1，类似一些高级语言中的Boolean类型中的True和False。

7．sfr特殊功能寄存器

sfr也是一种扩充数据类型，点用一个内存单元（8位），值域为0～255。利用它可以访问51单片机内部的所有特殊功能寄存器。如用sfr P1 = 0x90这一句定P1（工作寄存器）为P1端口在片内的寄存器，在后面的语句中我们可以用P1 = 255（对P1端口的所有引脚置高电平）之类的语句来操作特殊功能寄存器。

＊AT89C51的特殊功能寄存器表请看附录二 8．sfr16 16位特殊功能寄存器

sfr16占用两个内存单元（16位），值域为0～65535。sfr16和sfr一样用于操作特殊功能寄存器，所不同的是它用于操作占两个字节的寄存器，好定时器T0和T1。 9． sbit可寻址位

sbit同位是C51中的一种扩充数据类型，利用它可以访问芯片内部的RAM中的可寻址位或特殊功能寄存器中的可寻址位。如先前我们定义了

sfr P1 = 0x90; //因P1端口的寄存器是可位寻址的，所以我们可以定义

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sbit P1_1 = P1＾1; //P1_1为P1中的P1.1引脚

//同样我们可以用P1.1的地址去写,如sbit P1_1 = 0x91;

这样我们在以后的程序语句中就可以用P1_1来对P1.1引脚进行读写操作了。通常这些可以直接使用系统提供的预处理文件，里面已定义好各特殊功能寄存器的简单名字，直接引用可以省去一点时间，我自己是一直用的。当然您也可以自己写自己的定义文件，用您认为好记的名字。关于数据类型转换等相关操作在后面的课程或程序实例中将有所提及。大家可以用所讲到的数据类型改写一下这课的实例程序，加深对各类型的认识。

以上就是Keil 51中常用的数据类型，下面我们来看一个跑马灯的程序，加深了解一下C51的程序结构。

#include //预处理文件里面定义了特殊寄存器的名称，如P1口定义为P1 void main(void) {

//定义花样数据

const unsigned char design[32]={0xFF, 0xFE, 0xFD, 0xFB, 0xF7, 0xEF, 0xDF, 0xBF, 0x7F, 0x7F, 0xBF, 0xDF, 0xEF, 0xF7, 0xFB, 0xFD, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFE, 0xFC, 0xF8, 0xF0, 0xE0, 0xC0, 0x80, 0x0, 0xE7, 0xDB, 0xBD, 0x7E, 0xFF }; unsigned int a; //定义循环用的变量

unsigned char b; //在C51编程中因内存有限尽可能注意变量类型的使用尽可能使用少字节的类型，在大型的程序中很受用 do{

for (b=0; b<32; b++) {

for(a=0; a<30000; a++); //延时一段时间

P1 = design[b]; //读已定义的花样数据并写花样数据到P1口 }

}while(1); }

对应硬件电路图如下：

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程序中的花样数据可以自己去定义，因这里我们的LED要AT89C51的P1引脚为低电平才会点亮，所以我们要向P1口的各引脚写数据0，对应连接的LED才会被点亮，P1口的八个引脚刚好对应P1口特殊寄存器的八个二进位，如向P1口定数据0xFE，转成二进制就是11111110，最低位D0为0，这里P1.0引脚输出低电平，LED1被点亮。如此类推，大家不难算出自己想要做的效果了。大家编译烧写看看，效果就出来，显示的速度您可以根据需要调整延时a的值，不要超过变量类型的值域就行了。如果你还没有开发板，或者连最小系统板也没自己焊一块，也没关系，还记得Keil的I/O口仿真功能吗？看看这里就知道该怎么办了。

回到程序中来，第一句的#include跟C语言里面的引用是一样的，这个头文件包含了程序中没有声明的变量P1，所以P1可以直接使用不会出错啦。接下来程序直接跳转到main函数执行，do-while循环保证单片机一直循环工作。

下面我们把程序换一种方式写，以加深对寄存器的理解。、

sfr P1 = 0x90; //这里没有使用预定义文件，而是自己定义特殊寄存器，之前我们使用的预定义文件其实就是这个作用

sbit P1_0 = P1^0; sbit P1_7 = 0x90^7;

sbit P1_1 = 0x91; //这里分别定义P1端口和P1.0，P1.1，P1.7引脚

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void main(void) {

unsigned int a; unsigned char b; do{

for (a=0;a<50000;a++) P1_0 = 0; //点亮P1_0 for (a=0;a<50000;a++) P1_7 = 0; //点亮P1_7 for (b=0;b<255;b++) {

for (a=0;a<10000;a++)

P1 = b; //用b的值来做跑马灯的花样 }

P1 = 255; //熄灭P1上的LED for (b=0;b<255;b++) {

for (a=0;a<10000;a++) //P1_1闪烁 P1_1 = 0;

for (a=0;a<10000;a++) P1_1 = 1; }

}while(1); }

到这里，你应该对单片机编程有了一个基本的概念，其实单片机C程序跟PC机上面没有什么大的区别，只要弄清楚单片机特有的寄存器功能，编写单片机程序将是一件很轻松的事情。

第五课常量

上一节我们学习了KEIL C51编译器所支持的数据类型。而这些数据类型又是怎么用在常量和变量的定义中的呢？又有什么要注意的吗？下面就来看看吧。晕！你还区分不清楚什么是常量，什么是变量。常量是在程序运行过程中不能改变值的量，而变量是可以在程序运行过程中不断变化的量。变量的定义可以使用所有C51编译器支持的数据类型，而常量的数据类型只有整型、浮点型、字符型、字符串型和位标量。这一节我们学习常量定义和用法，而下一节则学习变量。常量的数据类型说明是这样的

1．整型常量可以表示为十进制如123,0，－89等。十六进制则以0x开头如0x34,-0x3B等。长整型就在数字后面加字母L，如104L，034L，0xF340等。

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