单片机原理与C51基础 教学课件 ppt 作者 赵丽清 第10章

1、第10章 单片机C51程序设计,第10章 目录,10.1 C51程序设计基础 10.1.1 C51中的基本数据类型 10.1.2 C51中扩充的数据类型 10.1.3 C51中的运算符 10.1.4 C51中的语句及程序结构 10.2 C51程序设计 10.2.1定时/计数器初始化程序设计举例 10.2.2点亮发光二极管实现流水灯程序 10.2.3单个中断系统设计举例 10.2.4定时器程序设计举例 10.2.5串行通信程序设计举例,10.1 C51程序设计基础,10.1.1 C51中的基本数据类型 C语言中的数据有常量和变量之分，当我们在编写单片机程序时，用到的相关变量在单片机的内存中都要占据一定的存储空间，变量大小不同，所占据的空间就不同，所以，“变量”数据的大小是有限制的，我们不能随意给一个变量赋任意大小的值。 为了合理利用内存空间，我们在编程时就要选择大小合适的数据，不同的数据类型也就代表了不同大小的数据，所以，我们在使用变量之前，首先要声明这个变量的类型，以便让编译器提前从内存中为其分配空间。 表10-1列出了C51的基本数据类型。,10.1 C51程序设计基础,10.1.1

2、 C51中的基本数据类型,表10-1 C51的基本数据类型,10.1 C51程序设计基础,10.1.1 C51中的基本数据类型 说明： （1）在单片机中，所有的数据都是以二进制的形式存储在存储器中的，其中，1个字节=8位二进制(即1Byte=8bit)。 （2）在C语言中：short int即为int，long int即为long。 （3）前面若无unsigned则一律认为是signed型。 （4）一般情况下，float型数据只能提供7位有效数字，double型数据能够提供1516位有效数字，但是这个精度还和编译器有关系，并不是所有的编译器都遵守这条原则。,10.1 C51程序设计基础,10.1.1 C51中的基本数据类型 例如： float x； x=32.45678912； 由于float类型的有效数字是7位，故x=32.45679，若将x改 成double类型的则能将32.45678912全部存放在x中，所以， 在声明变量时应根据其使用情况来为其选择类型。 例如： int i=9； 在内存中占16位（即2个字节的存储单元） 。,10.1 C51程序设计基础,10.1.2 C51中

3、扩充的数据类型 在C51中除以上基本数据类型外，为了适应单片机程序开发 的需要又扩充了如下的数据类型。 位变量声明bit：声明一个位变量。 8位寄存器声明sfr：声明一个8位寄存器。 16位寄存器声明sfr16：声明一个16位寄存器。 特殊功能位声明sbit：声明特殊功能寄存器中的某一位。,10.1 C51程序设计基础,10.1.2 C51中扩充的数据类型 bit flag； 说明：声明了一个变量名为flag的位变量。 sfr TCON = 0x88H； 说明： 单片机内部有很多特殊功能寄存器（sfr），每个sfr在单片机内部都分配有唯一的一个地址，当我们在程序中使用sfr时，我们一般通过声明将相应的地址编号赋给一个名称，以后通过该名称来使用相应sfr，其中这些声明绝大多数都包含在相应的头文件（如：reg51.h）中。 本例中TCON是单片机的定时器/计数器控制寄存器，它在单片机内存中的地址为0x88H，经过该语句声明以后，如在后面的程序中使用该寄存器则只需使用其名称TCON即可，当程序进行编译时，编译器也知道实际要操作的是单片机内部0x88地址处的这个寄存器，而TCON仅仅是这个地址

4、的一个代号或名称而已，当然，我们也可以声明成其他的名称。,10.1 C51程序设计基础,10.1.2 C51中扩充的数据类型 sfr16 T1= 0x8BH； 说明： 声明了一个16位SFR，起始地址为0x8BH，道理与上例相同不再重复解释。 sbit TR0=TCON4； 说明： 首先应该有sfr TCON = 0x88H；这句的声明后，我们才知道TCON是定时器/计数器控制寄存器的名称，它是一个8位的寄存器，其中，TCON0为最低位，TCON7为最高位，通过本例的声明，以后当我们使用TCON4时，直接操作TR0即可，当然，我们也可以将TCON4声明成其他的名称。,10.1 C51程序设计基础,10.1.3 C51中的运算符 绝大多数的程序都需要对数据进行加工处理，即进行运算，要进行运算就得规定可以使用的运算符，C51中的运算符与C语言基本相同，在单片机程序开发过程中最常用的主要有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符等。,10.1 C51程序设计基础,10.1.3 C51中的运算符 说明： （1）“”表示测试两数是否相等，如a=b，测试a和b中的值是否相等。 （2）“!”表示

5、测试两数是否不相等，如a!=b，测试a和b中的值是否不相等。,10.1 C51程序设计基础,10.1.3 C51中的运算符 说明： （1）右移，操作符为“”，每执行一次右移指令，被操作数的各位依次向右移动一位，其中，最高位补0，最低位移入PSW寄存器CY位，CY位中原来的数被覆盖。如图10-1所示。 （2）左移，操作符为“”，每执行一次左移指令，被操作数的各位依次向左移动一位，其中，最高位移入PSW寄存器CY位，CY位中原来的数被覆盖，最低位补0，如图10-2所示。,10.1 C51程序设计基础,10.1.3 C51中的运算符 其他运算符 赋值运算符： 条件运算符：?: 逗号运算符： ， 指针运算符：* 和 & 求字节运算符：sizeof 强制类型转换运算符：（类型） 成员运算符：. 下标运算符: 其他,10.1 C51程序设计基础,10.1.4 C51中的语句及程序结构 1、语句 C51程序是由语句组成的，其中，语句可分为以下几类： （1）表达式语句： 由一个表达式（赋值表达式、算术运算表达式、关系表达式、逻辑表达式等）加上一个分号构成，最典型的就是赋值表达式构成的赋值语句。 例如：

6、x=3.6； （2）函数调用语句：由一个函数调用加上一个分号构成。 例如：printf（“Hello everyone！”）； 说明：在屏幕上输出显示Hello everyone！,10.1 C51程序设计基础,10.1.4 C51中的语句及程序结构 （3）控制语句: 条件语句：if、switch。 循环语句：for、while、do while。 控制转移语句：break、continue 、return、goto。 （4）复合语句： 用 把一些语句和声明括起来就构成了复合语句。 float x=3,y=9,z； z=x+y； printf（“z=%f”,z）； （5）空语句：只有一个分号；什么也不做，可以作为程序流程的转向点，也可用作循环语句的循环体（循环体是空语句）。,10.1 C51程序设计基础,10.1.4 C51中的语句及程序结构 2、程序结构 由以上语句可以构成C程序的三大结构，即顺序结构、选择结构（分支结构）、循环结构。 （1）顺序结构：仅仅是简单的一个语句一个语句的执行。 （2）选择结构：主要由条件语句构成。 （3） 循环结构：主要由循环语句构成，与标准C语言一样，循

7、环结构中可以使用break、continue 、return、goto。,10.1 C51程序设计基础,10.1.5 C51中的头文件 C51中已定义的常用的头文件主要有如下类别： absacc.h-包含允许直接访问8051不同存储区的宏定义。 assert.h-文件定义assert宏,可以用来建立程序的测试条件。 ctype.h-字符转换和分类程序。 math.h-数学函数程序。 reg51.h-51的特殊寄存器声明。 reg52.h-52的特殊寄存器声明。 setjmp.h-定义jmp_buf类型和setjmp和longjmp程序的原型。 stdarg.h-可变长度参数列表程序。 stdlib.h-存储器分配程序。 stdio.h-流输入和输出程序。 string.h-字符转操作程序,缓冲区操作程序。,10.1 C51程序设计基础,10.1.5 C51中的头文件 在单片机程序中，经常使用的头文件主要有math.h、 reg51.h或reg52.h、stdio.h等。 1、头文件math.h 头文件math.h是数学函数库，各种数学计算函数的具体实现就放在文件math.h里，比如，平

8、方根函数 sqrt、绝对值函数fabs、指数函数 exp、正弦函数 sin、余弦函数 cos 等，当我们需要使用时可以直接调用这些函数。 2、头文件reg51.h和reg52.h 头文件reg51.h或reg52.h是声明51单片机或52单片机特殊功能寄存器和位寄存器的，这两个头文件中大部分内容是一样的，51单片机比52单片机少一个定时/计数器T2，因此，reg51.h中也就比reg52.h中少了几行对寄存器T2声明的内容。,10.1 C51程序设计基础,10.1.5 C51中的头文件 在单片机程序中，经常使用的头文件主要有math.h、 reg51.h或reg52.h、stdio.h等。 、头文件stdio.h 包含了与标准输入输出库有关的变量定义和宏定义以及对函 数的声明，标准输入输出函数主要有printf、scanf、 putchar、getchar等。 除以上已定义的头文件外，用户也可以根据自己的需要定义 扩展名为.h的头文件，存放到指定的目录下，在编程中可以 直接使用。,10.2 C51程序设计,10.2.1定时/计数器初始化程序设计举例 【例10-1】 在8051单片机中，

9、利用定时器T0产生50ms的定时时间。 通过本例我们将对头文件、主函数main（）、注释等三个方 面的知识点做讲解。程序代码如下： #include /包含头文件 void main() TMOD= 0x01； /设置定时器0为方式1、定时模式 TH0=(65536-45872)/256 /装初值 TL0=(65536-45872)%256； TR0= 1； /启动定时器0 while（1） /程序停止 ,10.2 C51程序设计,10.2.1定时/计数器初始化程序设计举例 说明： （1）按照定时/计数器的初始化流程，首先设置TMOD= 0x01，置T0工作于方式1、定时模式，给TH0和TL0装入初值，之后启动定时器开始计时，获得50ms的时间。 （2）下面说一下初值的计算。 晶振频率为fosc=11.0592Mhz 机器周期 T=12*1/fosc=12*1/11.0592Mhz=1.09s 计数值=5010-3/（1.0910-6）=45872 因单片机的定时器是加法计数器，如果想获得50ms的定时时间，我们就要给TH0和TL0装入计数初值X，在这个初值的基础上计45872个数至65536（方式1的溢出值216），定时器溢出，此时刚好50ms。因此，计数初值X=65536-45872=19664。在编写程序时要将计数值转换成16进制的，我们采用下面的方法转换，把19664对256求模，即19664/256装入THO中，把19664对256求余，即19664%256装入TLO中。,10.2 C51程序设计,10.2.1定时/计数器初始化程序设计举例 1、头文件 （1）头文件包含的书写方法：两种 当使用#include时（即本例中所使用的方法），编译器先进入到软件安装文件夹（KeilC51INC）处开始搜索这个头文件，如果这个文件夹下没有引用的头文件，编译器将会报错。 当使用#include“reg51.h”时，编译器先进入到当前工程所在文件夹处开始搜索该头文件，如果当前工程所在文件夹下没有该头文件，编译器将继续回到软件安装文件夹处搜索这个头文件，若仍然找不到该头

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