c51程序设计基础doc- 第一讲 建立您的第一个C项目

C51程序设计基础

第一讲 建立您的第一个C项目

使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码，这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持，PLM，汇编和C语言的程序设计，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。

以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。安装好后，你是不是迫不及待的想建立自己的第一个C程序项目呢？下面就让我们一起来建立一个小程序项目吧。或许你手中还没有一块实验板，甚至没有一块单片机，不过没有关系我们可以通过KEIL软件仿真看到程序运行的结果。

首先当然是运行KEIL51软件。运行几秒后，出现如图1－1的屏幕。

图1－1 启动时的屏幕

接着按下面的步骤建立您的第一个项目：

（1）点击Project菜单，选择弹出的下拉式菜单中的New Project，如图1－2。接着弹出一个标准Windows文件对话窗口，如图1－3，这个东东想必大家是见了N次的了，用法技巧也不是这里要说的，以后的章节中出现类似情况将不再说明。在\文件名\中输入您的第一个C程序项目名称，这里我们用\，名称只要符合Windows文件规则的文件名都行。\保存\后的文件扩展名为uv2，这是KEIL uVision2项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。

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图1－2 New Project菜单

图1－3 文件窗口

（2）选择所要的单片机，这里我们选择常用的Ateml公司的AT89C51。此时屏幕如图1－4所示。

完成上面步骤后，我们就可以进行程序的编写了。

（3）首先我们要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。如果你没有现成的程序，那么就要新建一个程序文件。在这里我们还是以一个C程序为例介绍如何新建一个C程序和如何加到您的第一个项目中吧。点击图1－5中1的新建文件的快捷按钮，在2中出现一个新的文字编辑窗口，这个操作也可以通过菜单File－New或快捷键Ctrl+N来实现。好了，现在可以编写程序了，光标已出现在文本编辑窗口中，等待我们的输入了。第一程序嘛，写个简单明了的吧。下面是经典的一段程序： #include #include void main(void) {

SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2 TCON = 0x40; //设定时器1开始计数 TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器 while(1)

{ printf (\显示Hello World } }

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图1－4选取芯片

图1－5新建程序文件

这段程序的功能是不断从串口输出\World!\字符，我们先不管程序的语法和意思吧，先看看如何把它加入到项目中和如何编译试运行。 （4）点击图1－5中的3保存新建的程序，也可以用菜单File－Save或快捷键Ctrl+S进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图1－3的文件操作窗口，我们把第一个程序命名为test1.c，保存在项目所在的目录中，这时你会发现程序单词有了不同的颜色，说明KEIL的C语法检查生效了。如图1－6鼠标在屏幕左边的Source Group1文件夹图标上右击弹出菜单，

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在这里可以做在项目中增加减少文件等操作。我们?quot;Add File to Group 'Source Group 1'\弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按ADD按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。这时在Source Group1文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有了文件，点击它可以展开查看。

图1－6把文件加入到项目文件组中

（5）C程序文件已被我们加到了项目中了，下面就剩下编译运行了。这个项目我们只是用做学习新建程序项目和编译运行仿真的基本方法，所以使用软件默认的编译设置，它不会生成用于芯片烧写的HEX文件，如何设置生成HEX文件就请看下面的第三讲。我们先来看图1－7吧，图中1、2、3都是编译按钮，不同是1是用于编译单个文件。2是编译当前项目，如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动，这时再点击是不会再次重新编译的。3是重新编译，每点击一次均会再次编译链接一次，不管程序是否有改动。在3右边的是停止编译按钮，只有点击了前三个中的任一个，停止按钮才会生效。5是菜单中的它们。这个项目只有一个文件，你按123中的一个都可以编译。在4中可以看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等，以后我们要查错就靠它了。6是有一个小放大镜的按钮，这就是开启\\关闭调试模式的按钮，它也存在于菜单Debug－Start\\Stop Debug Session，快捷键为Ctrl+F5。

(6)进入调试模式，软件窗口样式大致如图1－8所示。图中1为运行，当程序处于停止状态时才有效，2为停止，程序处于运行状态时才有效。3是复位，模拟芯片的复位，程序回到最开头处执行。按4我们可以打开5中

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的串行调试窗口，这个窗口我们可以看到从51芯片的串行口输入输出的字符，这里的第一个项目也正是在这里看运行结果。这些在菜单中也有，这里不再一一介绍大家不妨找找看，其它的功能也会在后面的课程中慢慢介绍。首先按4打开串行调试窗口，再按运行键，这时就可以看到串行调试窗口中不断的打?quot;Hello World！\。这样就完成了您的第一个C项目。最后要停止程序运行回到文件编辑模式中，就要先按停止按钮再按开启\\关闭调试模式按钮。然后我们就可以进行关闭KEIL等相关操作了。

图1－7编译程序

第一讲我们初步学习了一些KEIL uVision2的项目文件创建、编译、运行和软件仿真的基本操作方法。其中一直有提到一些功能的快捷键的使用，的确在实际的开发应用中快捷键的运用可以大大提高工作的效率，建议大家多使用，还有就是对这里所讲的操作方法举一反三用于类似的操作中。

图1－8调试运行程序

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第二讲 初步认识51芯片

上一课我们的第一个项目完成了，针对不同的处理器相关的C语言都会有一些细节的改变。编写PC机的C程序时，如要对硬件编程你就必须对硬件要有一定的认识，51单片机编程就更是如此，因它的开发应用是不可与硬件脱节的，所以我们先要来初步认识一下51苾片的结构和引脚功能。MSC51架构的芯片种类很多，具体特点和功能不尽相同（在以后编写的附录中会加入常用的一些51芯片的资料列表），在此后的教程中就以Atmel公司的AT89C51和AT89C2051为中心对象来进行学习，两者是AT89系列的典型代表，应用资料很多，价格便宜，是初学51的首选芯片。

图2－1 AT89C51和AT89C2051引脚功能图 AT89C51 三级程序存储器保密 静态工作频率:0Hz-24MHz 128字节内部RAM 2个16位定时/计数器 一个串行通讯口 6个中断源 32条I/O引线 片内时种振荡器 AT89C2051 两级程序存储器保密 静态工作频率:0Hz-24MHz 128字节内部RAM 2个16位定时/计数器 一个串行通讯口 6个中断源 15条I/O引线 1个片内模拟比较器 4K可编程Flash存储器（可擦写1000次） 2K可编程Flash存储器（可擦写1000次） 表2－1 AT89C51和AT89C2051主要性能表 图2－1中是AT89C51和AT89C2051的引脚功能图。而表2－1中则是它们的主要性能表。以上可以看出它们是大体相同的，由于AT89C2051的IO线很少，导致它无法外加RAM和程序ROM，片内Flash存储器也少，但它的体积比AT89C51小很多，以后大家可根据实际需要来选用。它们各有其特点但其核心是一样的，下面就来看看AT89C51的引脚具体功能。

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1.电源引脚

Vcc 40 电源端 GND 20 接地端

工作电压为5V，另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V, 引脚功能一样。 2.外接晶体引脚

图2－2 外接晶体引脚

XTAL1 19 XTAL2 18

TAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。 型号同样为AT89C51的芯片，在其后面还有频率编号，有12、16、20、24MHz可选。在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。 3.复位RST-9

在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。常用的复位电路如图2－3所示。 ＊复位操作不会对内部RAM有所影响。

图2－3 常用复位电路

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4.输入输出引脚

(1) P0端口[P0.0-P0.7] P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。

(2) P1端口[P1.0－P1.7] P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息。 (3) P2端口[P2.0－P2.7] P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

(4) P3端口[P3.0－P3.7] P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接控制信息。除此之外P3端口还用于一些专门功能，具体请看 表2－2.。

＊P1－3端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚会输出一定的电流。 P3引脚 兼用功能 P3.0 串行通讯输入（RXD） P3.1 串行通讯输出（TXD） P3.2 外部中断0（ INT0） P3.3 外部中断1（INT1） P3.4 定时器0输入(T0) P3.5 定时器1输入(T1) P3.6 外部数据存储器写选通WR P3.7 外部数据存储器写选通RD 表2－2 P3端口引脚兼用功能表

什么叫上拉电阻？上拉电阻简单来说就是把电平拉高，通常用4.7－

10K的电阻接到Vcc电源，下拉电阻则是把电平拉低，电阻接到GND地线上。接下来还是接着看其它的引脚功能。

5.其它的控制或复用引脚

(1) ALE/PROG 30 访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出

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用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE脉冲。对Flash存储器编程时，这个引脚用于输入编程脉冲PROG

(2) PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。

(3) EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。要使AT89C51只访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH）,这时该引脚必须保持低电平，而要使用片内的程序存储器时该引脚必须保持高电平。对Flash存储器编程时，该引脚用于施加Vpp编程电压。Vpp电压有两种，类似芯片最大频率值要根据附加的编号或芯片内的特征字决定。具体如表2－3所列。 印刷在芯片面上的型号 片内特征字 Vpp = 12V AT89C51 xxxx YYWW 030H=1EH 031H=51H 032H=FFH AT89LV51 xxxx YYWW 030H=1EH 031H=61H 032H=FFH Vpp = 5V AT89C51 xxxx-5 YYWW 030H=1EH 031H=51H 032H=05H AT89LV51 xxxx-5 YYWW 030H=1EH 031H=61H 032H=05H 表2－3 Vpp与芯片型号和片内特征字的关系

看到这您对AT89C51引脚的功能应该有了一定的了解了，引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做探讨，通常情况下我们也没有必要去撑握它，除非你想自己开发编程器。下来的课程我们要开始以一些简单的实例来讲述C程序的语法和编写方法技巧，中间穿插相关的硬件知识如串口，中断的用法等等。

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第三讲 生成HEX文件和最小化系统

在开始C语言的主要内容时，我们先来看看如何用KEIL uVISION2来编译生成用于烧写芯片的HEX文件。HEX文件格式是Intel公司提出的按地址排列的数据信息,数据宽度为字节,所有数据使用16进制数字表示, 常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码。它保存物理程序存储区中的目标代码映象。一般的编程器都支持这种格式。我们先来打开第一课做的第一项目，打开它的所在目录，找到test.Uv2的文件就可以打开先前的项目了。然后右击图3－1中的1项目文件夹，弹出项目功能菜单，选Options for Target'Target1',弹出项目选项设置窗口，同样先选中项目文件夹图标，这时在Project菜单中也有一样的菜单可选。打开项目选项窗口，转到Output选项页图3－2所示，图中1是选择编译输出的路径，2是设置编译输出生成的文件名，3则是决定是否要创建HEX文件，选中它就可以输出HEX文件到指定的路径中。选好了？好，我们再将它重新编译一次，很快在编译信息窗口中就显示HEX文件创建到指定的路径中了，如图3－3。这样我们就可用自己的编程器所附带的软件去读取并烧到芯片了，再用实验板看结果，至于编程器或仿真器品种繁多具体方法就看它的说明书了，这里也不做讨论。

（技巧：一、在图3－1中的1里的项目文件树形目录中，先选中对象，再单击它就可对它进行重命名操作，双击文件图标便可打开文件。二、在Project下拉菜单的最下方有最近编辑过的项目路径保存，这里可以快速打开最近在编辑的项目。）

图3－1项目功能菜单

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图3－2 项目选项窗口

图3－3 编译信息窗口

或许您已把编译好的文件烧到了芯片上，如果您购买或自制了带串口输出元件的学习实验板，那您就可以把串口和PC机串口相联用串口调试软件或Windows的超级终端,将其波特率设为1200，就可以看到不停输出的\World!\字样。也许您还没有实验板，那这里先说说AT89C51的最小化系统，再以一实例程序验证最小化系统是否在运行，这个最小化系统也易于自制用于实验。图3－4便是AT89C51的最小化系统,不过为了让我们可以看出它是在运行的，加了一个电阻和一个LED，用以显示它的状态，晶振可以根据自己的情况使用，一般实验板上是用11.0592MHz或12MHz,使用前者的好外是可以产生标准的串口波特率，后者则一个机器周期为1微秒，便于做精确定时。在自己做实验里，注意的是VCC是+5V的，不能高于此值，否则将损坏单片机，太低则不能正常工作。在31脚要接高电平，这样我们才能执行片内的程序，如接低电平则使用片外的程序存储器。下面，我们建一个新的项目名为OneLED来验证最小化系统是否可以工作。程序如下：

#include //预处理命令

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void main(void) //主函数名 {

//这是第一种注释方式

unsigned int a; //定义变量a为int类型 /* 这是第二种注释方式 */ do{ //do while组成循环

for (a=0; a<50000; a++); //这是一个循环 P1_0 = 0; //设P1.0口为低电平，点亮LED for (a=0; a<50000; a++); //这是一个循环 P1_0 = 1; //设P1.0口为高电平，熄灭LED }

while(1); } }

图3－4 AT89C51最小化系统

这里先讲讲KEIL C编译器所支持的注释语句。一种是以\符号开始的语句，符号之后的语句都被视为注释，直到有回车换行。另一种是在\和\符号之内的为注释。注释不会被C编译器所编译。一个C应用程序中应有一个main主函数，main函数可以调用别的功能函数，但其它功能函数不允许调用main函数。不论main函数放在程序中的那个位置，总是先被执行。用上面学到的知识编译写好的OneLED程序，并把它烧到刚做好的最小化系统中。上电，刚开始时LED是不亮的（因为上电复位后所有的IO口都置1引脚为高电平），然后延时一段时间（for (a=0; a<50000; a++)这句在运行），LED亮，再延时，LED熄灭，然后交替亮、灭。第一个真正的小应用就做完，先不要管它是否实用哦。如果没有这样的效果那么您就要认真检查一下电路或编译烧写的步骤了。

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第四讲 数据类型

先来简单说说C语言的标识符和关键字。标识符是用来标识源程序中某个对象的名字的，这些对象可以是语句、数据类型、函数、变量、数组等等。C语言是大小字敏感的一种高级语言，如果我们要定义一个定时器1，可以写做\，如果程序中有\，那么这两个是完全不同定义的标识符。标识符由字符串，数字和下划线等组成，注意的是第一个字符必须是字母或下划线，如\是错误的，编译时便会有错误提示。有些编译系统专用的标识符是以下划线开头，所以一般不要以下划线开头命名标识符。标识符在命名时应当简单，含义清晰，这样有助于阅读理解程序。在C51编译器中，只支持标识符的前32位为有效标识，一般情况下也足够用了。

关键字则是编程语言保留的特殊标识符，它们具有固定名称和含义，在程序编写中不允许标识符与关键资亦同。在KEIL uVision2中的关键字除了有ANSI C标准的32个关键字外还根据51单片机的特点扩展了相关的关键字。其实在KEIL uVision2的文本编辑器中编写C程序，系统可以把保留字以不同颜色显示，缺省颜色为天蓝色。

先看表4－1，表中列出了KEIL uVision2 C51编译器所支持的数据类型。在标准C语言中基本的数据类型为char,int,short,long,float和double，而在C51编译器中int和short相同，float和double相同，这里就不列出说明了。下面来看看它们的具体定义： 数据类型 unsigned char signed char unsigned int signed int unsigned long signed long float * bit sfr sfr16 sbit 长 度 单字节 单字节 双字节 双字节 四字节 四字节 四字节 1～3字节 位 单字节 双字节 位 值 域 0～255 -128～+127 0～65535 -32768～+32767 0～4294967295 -2147483648～+2147483647 ±1.175494E-38～±3.402823E+38 对象的地址 0或1 0～255 0～65535 0或1 表4－1 KEIL uVision2 C51编译器所支持的数据类型 1． char字符类型

char类型的长度是一个字节，通常用于定义处理字符数据的变量或常量。

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分无符号字符类型unsigned char和有符号字符类型signed char，默认值为signed char类型。unsigned char类型用字节中所有的位来表示数值，所可以表达的数值范围是0～255。signed char类型用字节中最高位字节表示数据的符号，\表示正数，\表示负数，负数用补码表示。所能表示的数值范围是-128～+127。unsigned char常用于处理ASCII字符或用于处理小于或等于255的整型数。

＊正数的补码与原码相同，负二进制数的补码等于它的绝对值按位取反后加1。

2． int整型

int整型长度为两个字节，用于存放一个双字节数据。分有符号int整型数signed int和无符号整型数unsigned int，默认值为signed int类型。signed int表示的数值范围是-32768～+32767，字节中最高位表示数据的符号，\表示正数，\表示负数。unsigned int表示的数值范围是0～65535。 我们来写个小程序看看unsigned char和unsigned int用于延时的不同效果，说明它们的长度是不同的，尽管它并没有实际的应用意义，这里我们学习它们的用法就行。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讲实验用电路

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 {

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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 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，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。

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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，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为P1端口在片内的寄存器，在后面的语句中我们用以用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。 8．sfr16 16位特殊功能寄存器

sfr16占用两个内存单元，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 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。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。

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第五讲 常量

上一讲我们学习了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？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。这一讲我们学习常量定义和用法，而下一讲则学习变量。 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。

2． 浮点型常量可分为十进制和指数表示形式。十进制由数字和小数点组成，如0.888,3345.345,0.0等，整数或小数部分为0，可以省略但必须有小数点。指数表示形式为[±]数字[.数字]e[±]数字，[]中的内容为可选项，其中内容根据具体情况可有可无，但其余部分必须有,如125e3,7e9,-3.0e-3。

3． 字符型常量是单引号内的字符，如'a','d'等，不可以显示的控制字符，可以在该字符前面加一个反斜杠\组成专用转义字符。常用转义字符表请看表5－1。

4． 字符串型常量由双引号内的字符组成，如\等。当引号内的没有字符时，为空字符串。在使用特殊字符时同样要使用转义字符如双引号。在C中字符串常量是做为字符类型数组来处理的，在存储字符串时系统会在字符串尾部加上\\o转义字符以作为该字符串的结束符。字符串常量\和字符常量'A'是不同的，前者在存储时多占用一个字节的字间。 5． 位标量，它的值是一个二进制。 转义字符 含义 ASCII码（16/10进制） \\o 空字符(NULL) 00H/0 \\n 换行符(LF) 0AH/10 \\r 回车符(CR) 0DH/13 \\t 水平制表符(HT) 09H/9 \\b 退格符(BS) 08H/8 \\f 换页符(FF) 0CH/12 \\' 单引号 27H/39 \\\双引号 22H/34 \\\\ 反斜杠 5CH/92 表5－1 常用转义字符表 常量可用在不必改变值的场合，如固定的数据表，字库等。常量的定义方式有几种,下面来加以说明。

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#difine False 0x0; //用预定义语句可以定义常量 #difine True 0x1; //这里定义False为0,True为1

//在程序中用到False编译时自动用0替换，同理True替换为1 unsigned int code a=100; //这一句用code把a定义在程序存储器中并赋值 const unsigned int c=100; //用const定义c为无符号int常量并赋值

以上两句它们的值都保存在程序存储器中，而程序存储器在运行中是不允许被修改的，所以如果在这两句后面用了类似a=110，a++这样的赋值语句，编译时将会出错。

先来看看电路图吧。它是在我们上一课的实验电路的基础上增加6个LED组成的，也就是用P1口的全部引脚分别驱动一个LED，电路如图5－1所示。

新建一个RunLED的项目，主程序如下：

#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); }

程序中的花样数据可以自以去定义,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O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

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根据需要调整延时a的值，不要超过变量类型的值域就很行了。您没有实验板？那如何可以知道程序运行的结果呢？来说说用KEIL uVision2的软件仿真来调试IO口输出输入程序。

图5－1 八路跑马灯电路

编译运行上面的程序，然后按外部设备菜单Peripherals－I/O Ports－Port1就打开Port1的调试窗口了，如图5－3中的2。这时程序运行了，但我们并不能在Port1调试窗口上看到有会什么效果，这时我们可以用鼠标左击图5－3中1旁边绿色的方条，点一下就有一个小红方格在点一下又没有了，哪一句语句前有小方格程序运行到那一句时就停止了，就是设置调试断点，同样图5－2中的1也是同样功能，分别是增加/移除断点、移除所有断点、允许/禁止断点、禁止所有断点，菜单也有一样的功能，另外菜单中还有Breakpoints可打开断点设置窗口它的功能更强大，不过我们这里先不用它。我们?quot;P1 = design[b];\这一句设置一个断点这时程序运行到这里就停住了，再留意一下Port1调试窗口，再按图5-2中的2的运行键，程序又运行到设置断点的地方停住了，这时Port1调试窗口的状态又不同了。也就是说Port1调试窗口模拟了P1口的电平状态，打勾为高电平，不打勾则为低电平，窗口中P1为P1寄存器的状态，Pins为引脚的状态，注意的是如果是读引脚值必须把引脚对应的寄存器置1才能正确读取。图5－2中2旁边的｛｝样的按钮分别为单步入，步越，步出和执行到当前行。图中3为显示下一句将要执行的语句。图5－3中的3是Watches窗口可查看各变量的当前值，数组和字串是显示其头一个地址，如本例中的design

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数组是保存在code存储区的首地址为D:0x08,可以在图中4 Memory存储器查看窗口中的Address地址中打入D:0x08就可以查看到design各数据和存放地址了。如果你的uVision2没有显示这些窗口，可以在View菜单中打开在图5－2中3后面一栏的查看窗口快捷栏中打开。

图5－2 调试用快捷菜单栏

图5－3 各调试窗口

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第六讲 变量

以前提到的变量就是一种在程序执行过程中其值能不断变化的量。要在程序中使用变量必须先用标识符作为变量名，并指出所用的数据类型和存储模式，这样编译系统才能为变量分配相应的存储空间。定义一个变量的格式如下：

[存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表

在定义格式中除了数据类型和变量名表是必要的，其它都是可选项。存储种类有四种：自动（auto）,外部（extern）,静态（static）和寄存器（register），缺省类型为自动(auto)。这些存储种类的具体含义和用法，将在第七课《变量的存储》中进一步进行学习。

而这里的数据类型则是和我们在第四讲中学习到的名种数据类型的定义是一样的。说明了一个变量的数据类型后，还可选择说明该变量的存储器类型。存储器类型的说明就是指定该变量在C51硬件系统中所使用的存储区域，并在编译时准确的定位。表6－1中是KEIL uVision2所能认别的存储器类型。注意的是在AT89C51芯片中RAM只有低128位，位于80H到FFH的高128位则在52芯片中才有用，并和特殊寄存器地址重叠。特殊寄存器（SFR）的地址表请看附录二 AT89C51特殊功能寄存器列表 存储器类型 data bdata idata pdata xdata code 说 明 直接访问内部数据存储器（128字节),访问速度最快 可位寻址内部数据存储器（16字节），允许位与字节混合访问 间接访问内部数据存储器（256字节），允许访问全部内部地址 分页访问外部数据存储器（256字节），用MOVX @Ri指令访问 外部数据存储器(64KB)，用MOVX @DPTR指令访问 程序存储器（64KB）,用MOVC @A+DPTR指令访问 表6－1 存储器类型 如果省略存储器类型，系统则会按编译模式SMALL,COMPACT或LARGE所规定的默认存储器类型去指定变量的存储区域。无论什么存储模式都可以声明变量在任何的8051存储区范围，然而把最常用的命令如循环计数器和队列索引放在内部数据区可以显著的提高系统性能。还有要指出的就是变量的存储种类与存储器类型是完全无关的。

SMALL存储模式把所有函数变量和局部数据段放在8051系统的内部数据存储区这使访问数据非常快，但SMALL存储模式的地址空间受限。在写小型的应用程序时，变量和数据放在data内部数据存储器中是很好的因为访问速度快，但在较大的应用程序中data区最好只存放小的变量、数据或常用的变量（如循环计数、数据索引），而大的数据则放置在别的存储区域。

COMPACT存储模式中所有的函数和程序变量和局部数据段定位在8051系统的外部数据存储区。外部数据存储区可有最多256字节（一页），

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在本模式中外部数据存储区的短地址用@R0/R1。

LARGE存储模式所有函数和过程的变量和局部数据段都定位在8051系统的外部数据区外部数据区最多可有64KB，这要求用DPTR数据指针访问数据。

前面简单提到sfr,sfr16,sbit定义变量的方法，下面我们再来仔细看看。 sfr和sfr16可以直接对51单片机的特殊寄存器进行定义，定义方法如下： sfr 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数; sfr16 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数; 我们可以这样定义AT89C51的P1口

sfr P1 = 0x90; //定义P1 I/O口，其地址90H

sfr关键定后面是一个要定义的名字，可任意选取，但要符合标识符的命名规则，名字最好有一定的含义如P1口可以用P1为名，这样程序会变的好读好多。等号后面必须是常数，不允许有带运算符的表达式，而且该常数必须在特殊功能寄存器的地址范围之内（80H－FFH），具体可查看附录中的相关表。sfr是定义8位的特殊功能寄存器而sfr16则是用来定义16位特殊功能寄存器，如8052的T2定时器，可以定义为： sfr16 T2 = 0xCC;

//这里定义8052定时器2，地址为T2L=CCH、T2H=CDH

用sfr16定义16位特殊功能寄存器时，等号后面是它的低位地址，高位地址一定要位于物理低位地址之上。注意的是不能用于定时器0和1的定义。

sbit可定义可位寻址对象。如访问特殊功能寄存器中的某位。其实这样应用是经常要用的如要访问P1口中的第2个引脚P1.1。我们可以照以下的方法去定义:

(1)sbit 位变量名＝位地址 sbit P1_1 = Ox91;

这样是把位的绝对地址赋给位变量。同sfr一样sbit的位地址必须位于80H-FFH之间。

(2)Sbit 位变量名＝特殊功能寄存器名^位位置 sft P1 = 0x90;

sbit P1_1 = P1 ^ 1; //先定义一个特殊功能寄存器名再指定位变量名所在的位置

当可寻址位位于特殊功能寄存器中时可采用这种方法 (3)sbit 位变量名＝字节地址^位位置 sbit P1_1 = 0x90 ^ 1;

这种方法其实和2是一样的，只是把特殊功能寄存器的位址直接用常数表示。

在C51存储器类型中提供有一个bdata的存储器类型，这个是指可位寻址的数据存储器，位于单片机的可位寻址区中，可以将要求可位录址的

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数据定义为bdata,如:

unsigned char bdata ib; //在可位录址区定义ucsigned char类型的变量ib int bdata ab[2]; //在可位寻址区定义数组ab[2]，这些也称为可寻址位对象 sbit ib7=ib^7 //用关键字sbit定义位变量来独立访问可寻址位对象的其中一位 sbit ab12=ab[1]^12;

操作符\＾\后面的位位置的最大值取决于指定的基址类型，char0-7,int0-15,long0-31。

下面我们用上一课的电路来实践一下这一课的知识。同样是做一下简单的跑马灯实验，项目名为RunLED2。程序如下: sfr P1 = 0x90; //这里没有使用预定义文件， sbit P1_0 = P1 ^ 0; //而是自己定义特殊寄存器

sbit P1_7 = 0x90 ^ 7; //之前我们使用的预定义文件其实就是这个作用sbit P1_1 = 0x91; //这里分别定义P1端口和P10,P11,P17引脚 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); }

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第七讲 运算符和表达式（1）

上两讲说了常量和变量,先来补充一个用以重新定义数据类型的的语句吧。这个语句就是typedef，这是个很好用的语句，但我自己却不常用它，通常我定义变量的数据类型时都是使用标准的关键字，这样别人可以很方便的研读你的程序。在用C51时你可以这样写： typedef int integer; integer a,b; 这两句在编译时，其实是先把integer定义为int，在以后的语句中遇到integer就用int置换,integer就等于int,所以a,b也就被定义为int。typedef不能直接用来定义变量，它只是对已有的数据类型作一个名字上的置换，并不是产生一个新的数据类型。下面两句就是一个错误的例子： typedef int integer; integer = 100;

使用typedef可以有方便程序的移植和简化较长的数据类型定义。用

typedef还可以定义结构类型，这一点在后面详细解说结构类型时再一并说明。typedef的语法是

typedef 已有的数据类型 新的数据类型名

运算符就是完成某种特定运算的符号。运算符按其表达式中与运算符的关系可分为单目运算符，双目运算符和三目运算符。单目就是指需要有一个运算对象，双目就要求有两个运算对象，三目则要三个运算对象。表达式则是由运算及运算对象所组成的具有特定含义的式子。C是一种表达式语言，表达式后面加\；\号就构成了一个表达式语句。

赋值运算符

对于\这个符号，在C中它的功能是给变量赋值，称之为赋值运算符。它的作用不用多说大家也明白，就是但数据赋给变量。如，x=10;由此可见利用赋值运算符将一个变量与一个表达式连接起来的式子为赋值表达式，在表达式后面加\；\便构成了赋值语句。使用\的赋值语句格式如下： 变量 = 表达式； 示例如下

a = 0xFF; //将常数十六进制数FF赋于变量a b = c = 33; //同时赋值给变量b,c d = e; //将变量e的值赋于变量d f = a+b; //将变量a+b的值赋于变量f

由上面的例子可以知道赋值语句的意义就是先计算出\右边的表达式的值，然后将得到的值赋给左边的变量。而且右边的表达式可以是一个赋值表达式。

很多人会出现\与\这两个符号混淆的错误原码，问为何编译报错，

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往往就是错在if (a=x)之类的语句中，错将\用为\。\符号是用来进行相等关系运算。

算术，增减量运算符

对于a+b,a/b这样的表达式大家都很熟悉，用在C语言中，+，/，就是算术运算符。C51中的算术运算符有如下几个，其中只有取正值和取负值运算符是单目运算符，其它则都是双目运算符： + 加或取正值运算符 - 减或取负值运算符 * 乘运算符 / 除运算符 % 取余运算符 算术表达式的形式：

表达式1 算术运算符 表达式2 如：a+b*(10-a), (x+9)/(y-a)

除法运算符和一般的算术运算规则有所不同，如是两浮点数相除，其结果为浮点数，如10.0/20.0所得值为0.5，而两个整数相除时，所得值就是整数，如7/3，值为2。像别的语言一样C的运算符与有优先级和结合性，同样可用用括号\（）\来改变优先级。这些和我们小时候学的数学几乎是一样的，我也不必过多的说明了。

我们先来做一个实验吧。学习运算符和另外一些知识时，我们还是给我们的实验板加个串行接口吧。借助电脑转件直观的看单片机的输出结果，以后还会用一些简单的实例讲解单片机和PC串口通讯的简单应用和编程。如果用的是成品实验板或仿真器，那就可以跳过这一段了。

在制作电路前我们先来看看要用的MAX232，它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能。通常用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232。下图就是MAX232的基本接线图。

图7－1 MAX232

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在上两课的电路的基础上按图7－3加上MAX232就可以了。串口座用DB9的母头，这样就可以用买来的PC串口延长线进行和电脑相连接，也可以直接接到电脑com口上。

图7－2 DB9接头

图7－3 加上了MAX232的实验电路

做好后我们就先用回第一课的\World！\程序，用它来和你的电脑说声Hello!把程序烧到芯片上，把串口连接好。这时要打开你的串口调试软件。设置串口号，调好波特率，打开串口，然后单片机上电，就可以在接收区看到不断出现的\World!\。一定要先打开软件的串口，再把单片机上电，否则可能因字符不对齐而看到乱码哦。

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图7-4 调试结果

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第八讲 运算符和表达式（2）

关系运算符

对于关系运算符，同样我们也并不陌生。C中有六种关系运算符，这些家伙同样是在小时候学算术时学习过的：

＞ 大于 ＜ 小于 ＞＝ 大于等于 ＜＝ 小于等于 ＝＝ 等于 ！＝ 等于

或者你是个非C程序员，那么对前四个一定是再熟悉不过的了。而\在VB或PASCAL等中是用\则是用\。

小学时的数学课就教授过运算符是有优先级别的，计算机的语言也不过是人类语言的一种扩展，这里的运算符同样有着优先级别。前四个具有相同的优先级，后两个也具有相同的优先级，但是前四个的优先级要高于后2个的。

当两个表达式用关系运算符连接起来时，这时就是关系表达式。关系表达式通常是用来判别某个条件是否满足。要注意的是用关系运算符的运算结果只有0和1两种，也就是逻辑的真与假，当指定的条件满足时结果为1，不满足时结果为0。

表达式1 关系运算符 表达式2 如：I＜J，I==J,(I=4)>(J=3),J+I>J

借助我们在上一课做好的电路和学习了的相关操作。我们来做一个关系运算符相关的实例程序。为了增加学习的趣味性和生动性，不妨我们来假设在做一个会做算术的机器人，这个程序只是用来学习关系运算符的基本应用。

#include #include void main(void) { int x,y;

SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2 TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器 while(1) {

printf(\您好!我叫Robot!我是一个会做算术的机器人!\\n\显示 printf(\请您输入两个int,X 和 Y\\n\显示 scanf(\输入 if (x < y)

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printf(\当X小于Y时 else //当X不小于Y时再作判断 {

if (x == y)

printf(\当X等于Y时 else

printf(\当X大于Y时 } } }

要注意的是，在连接PC串口调试时。发送数字时，发送完一个数字后还要发送一个回车符，以使scanf函数确认有数据输入。Printf,scanf函数的具体用法，将和其它相关函数集中出现在C51函数详解中。 逻辑运算符

关系运算符所能反映的是两个表达式之间的大小等于关系，那逻辑运算符则是用于求条件式的逻辑值，用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式了。也许你会对为什?quot;逻辑运算符将关系表达式连接起来就是逻辑表达式了\这一个描述有疑惑的地方。其实之前说过\要注意的是用关系运算符的运算结果只有0和1两种，也就是逻辑的真与假\，换句话说也就是逻辑量，而逻辑运算符就用于对逻辑量运算的表达。至于复杂的逻辑量的运算法则我也知之甚少，如要了解的朋友可以参看数字电路的教科书、逻辑学或数学书，而之里只能说说简单常用的几种。逻辑表达式的一般形式为：

逻辑与：条件式1 && 条件式2 逻辑或：条件式1 || 条件式2 逻辑非: ! 条件式2

图7－5 演示结果

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逻辑与，就是当条件式1\与\条件式2都为真时结果为真（非0值），否则为假（0值）。也就是说运算会先对条件式1进行判断，如果为真（非0值），则继续对条件式2进行判断，当结果为真时，逻辑运算的结果为真（值为1），如果结果不为真时，逻辑运算的结果为假（0值）。如果在判断条件式1时就不为真的话，就不用再判断条件式2了，而直接给出运算结果为假。

逻辑或，是指只要二个运算条件中有一个为真时，运算结果就为真，只有当条件式都不为真时，逻辑运算结果才为假。

逻辑非则是把逻辑运算结果值取反，也就是说如果两个条件式的运算值为真，进行逻辑非运算后则结果变为假，条件式运算值为假时最后逻辑结果为真。

同样逻辑运算符也有优先级别，!（逻辑非）→&&（逻辑与）→||（逻辑或）,逻辑非的优先值最高。 如有 !True || False && True

按逻辑运算的优先级别来分析则得到（True代表真，False代表假） !True || False && True

False || False && True //!Ture先运算得False False || False //False && True运算得False False //最终False || False得False

下面我们来用程序语言去有表达，如下： #include #include void main(void)

{ unsigned char True = 1; //定义 unsigned char False = 0;

SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2 TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器 if (!True || False && True)

printf(\当结果为真时 else

printf(\结果为假时 }

可以使用以往学习的方法用keil或烧到片子上用串口调试。可以更改\这个条件式，以实验不同算法组合来掌握逻辑运算符的使用方法。

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第九讲 运算符和表达式（3）

位运算符

学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的，但是C语言也能对运算对象进行按位操作，从而使C语言也能具有一定的对硬件直接进行操作的能力。位运算符的作用是按位对变量进行运算，但是并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的值，则要利用相应的赋值运算。还有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的。C51中共有6种位运算符。

位运算一般的表达形式如下： 变量1 位运算符 变量2

位运算符也有优先级，从高到低依次是:\按位取反)→\左移) →\右移) →\按位与)→\按位异或)→\按位或)

表7－1是位逻辑运算符的真值表，X表示变量1，Y表示变量2

X 0 0 1 1 Y ~X ~Y X&Y X|Y X^Y 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 表7－1 按位取反，与，或和异或的逻辑真值表 利用以前建立起来的实验板，我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量的值，同时学习位运算的表达形式。程序很简单，用P1口做运算变量，P1.0-P1.7对应P1变量的最低位到最高位，通过连接在P1口上的LED我们便可以直观看到每个位运算后变量是否有改变或如何改变。程序如下：

#include void main(void)

{

unsigned int a; unsigned int b;

unsigned char temp; //临时变量

P1 = 0xAA; //点亮D1,D3,D5,D7 P1口的二进制为10101010,为0时点亮LED for (a=0;a<1000;a++)

for (b=0;b<1000;b++); //延时

temp = P1 & 0x7; //单纯的写P1|0x7是没有意义的，因为没有变量被影响，不会被编译

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//执行P1｜0x7后结果存入temp，这时改变的是temp，但P1不会被影响。 //这时LED没有变化，仍然是D1,D3,D5,D7亮 for (a=0;a<1000;a++)

for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭LED for (a=0;a<1000;a++)

for (b=0;b<1000;b++); //延时

P1 = 0xAA; //点亮D1,D3,D5,D7 P1口的二进制为10101010,为0时点亮LED for (a=0;a<1000;a++)

for (b=0;b<1000;b++); //延时

P1 = P1 & 0x7; //这时LED会变得只有D2灭 //因为之前P1=0xAA=10101010 //与0x7位与 0x7=00000111

//结果存入P1 P1=00000010 //位为O时点亮LED，电路看第三课 for (a=0;a<1000;a++)

for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭LED while(1);

//大家可以根据上面的程序去做位或，左移，取反等等。 }

复合赋值运算符

复合赋值运算符就是在赋值运算符\的前面加上其他运算符。以下是C语言中的复合赋值运算符：

+= 加法赋值 >>= 右移位赋值 -= 减法赋值 &= 逻辑与赋值 *= 乘法赋值 |= 逻辑或赋值 /= 除法赋值 ^= 逻辑异或赋值 %= 取模赋值 -= 逻辑非赋值 <<= 左移位赋值 复合运算的一般形式为：

变量 复合赋值运算符 表达式

其含义就是变量与表达式先进行运算符所要求的运算，再把运算结果赋值给参与运算的变量。其实这是C语言中一种简化程序的一种方法，凡是二目运算都可以用复合赋值运算符去简化表达。例如： a+=56等价于a=a+56 y/=x+9 等价于 y=y/(x+9)

很明显采用复合赋值运算符会降低程序的可读性，但这样却可以使程序代码简单化，并能提高编译的效率。对于初学C语言的朋友在编程时最好还是根据自己的理解力和习惯去使用程序表达的方式，不要一味追求程序代码的短小。 逗号运算符

如果你有编程的经验，那么对逗号的作用也不会陌生了。如在C中\

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a,b,c\的逗号就是把多个变量定义为同一类型的变量，如\这些例子说明逗号用于分隔表达式用。但在C语言中逗号还是一种特殊的运算符，也就是逗号运算符，可以用它将两个或多个表达式连接起来，形成逗号表达式。逗号表达式的一般形式为：

表达式1，表达式2，表达式3……表达式n

这样用逗号运算符组成的表达式在程序运行时，是从左到右计算出各个表达式的值，而整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值，就是\表达式n\的值。在实际的应用中，大部分情况下，使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值，而并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值。要注意的还有，并不是在程序的任何位置出现的逗号，都可以认为是逗号运算符。如函数中的参数，同类型变量的定义中的逗号只是用来间隔之用而不是逗号运算符。 条件运算符

上面我们说过C语言中有一个三目运算符，它就是\条件运算符，它要求有三个运算对象。它可以把三个表达式连接构成一个条件表达式。条件表达式的一般形式如下:

逻辑表达式? 表达式1 : 表达式2

条件运算符的作用简单来说就是根据逻辑表达式的值选择使用表达式的值。当逻辑表达式的值为真时（非0值）时，整个表达式的值为表达式1的值；当逻辑表达式的值为假（值为0）时，整个表达式的值为表达式2的值。要注意的是条件表达式中逻辑表达式的类型可以与表达式1和表达式2的类型不一样。下面是一个逻辑表达式的例子。

如有a=1,b=2这时我们要求是取ab两数中的较小的值放入min变量中，也许你会这样写： if (a

min = b; //这一段的意思是当a

很明显它的结果和含意都和上面的一段程序是一样的，但是代码却比上一段程序少很多，编译的效率也相对要高，但有着和复合赋值表达式一样的缺点就是可读性相对效差。在实际应用时根据自己习惯，使用较为好读的方式和加上适当的注解，这样可以有助于程序的调试和编写，也便于日后的修改读写。

指针和地址运算符

在第四讲我们学习数据类型时，学习过指针类型，知道它是一种存放指向另一个数据的地址的变量类型。指针是C语言中一个十分重要的概念，

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也是学习C语言中的一个难点。对于指针将会在第九课中做详细的讲解。在这里我们先来了解一下C语言中提供的两个专门用于指针和地址的运算符：

* 取内容 & 取地址

取内容和地址的一般形式分别为： 变量 = * 指针变量

指针变量 = & 目标变量

取内容运算是将指针变量所指向的目标变量的值赋给左边的变量；取地址运算是将目标变量的地址赋给左边的变量。要注意的是：指针变量中只能存放地址（也就是指针型数据），一般情况下不要将非指针类型的数据赋值给一个指针变量。

下面来看一个例子，并用一个图表和实例去简单理解指针的用法和含义。 设有两个unsigned int 变量 ABC处CBA 存放在0x0028,0x002A中，另有一个指针变量 portA 存放在0x002C中

我们写这样一段程序去看看*,&的运算结果 unsigned int data ABC _at_ 0x0028; unsigned int data CBA _at_ 0x002A; unsigned int data *Port _at_ 0x002C; #include #include void main(void) {

SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2

TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器 ABC = 10; //设初值 CBA = 20;

Port = &CBA; //取CBA的地址放到指针变量Port

*Port = 100; //更改指针变量Port所指向的地址的内容 printf(\显示此时CBA的值

Port = &ABC; //取ABC的地址放到指针变量Port CBA = *Port; //把当前Port所指的地址的内容赋给变量CBA printf(\显示此时CBA的值 printf(\显示ABC的值 }

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程序初始时 值 0x00 0x00 0x00 0x00 0x0A 0x00 地址 0x002DH 0x002CH 0x002BH 0x002AH 0x0029H 0x0028H 说明 执行ABC = 10;向ABC所指的地址0x28H写入10(0xA)，因ABC是int

类型要占用0x28H和0x29H两个字节的内存空间，低位字节会放入高地址中，所以0x28H中放入0x00，0x29H中放入0x0A

值 0x00 0x00 0x00 0x00 0x0A 0x00 地址 0x002DH 0x002CH 0x002BH 0x002AH 0x0029H 0x0028H 说明 ABC为int类型占用两字节

执行CBA = 20;原理和上一句一样 值 0x00 0x00 0x14 0x00 0x0A 0x00 地址 0x002DH 0x002CH 0x002BH 0x002AH 0x0029H 0x0028H 说明 CBA为int类型占用两字节 ABC为int类型占用两字节

执行Port = &CBA; 取CBA的首地址放到指针变量Port 值 0x00 0x2A 0x14 0x00 0x0A 0x00 地址 0x002DH 0x002CH 0x002BH 0x002AH 0x0029H 0x0028H 说明 CBA的首地址存入Port 怀化职业技术学院电子电气工程系——自动化教研室 11/28/2006 35

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*Port = 100; 更改指针变量Port所指向的地址的内容 值 0x00 0x2A 0x64 0x00 0x0A 0x00 地址 0x002DH 0x002CH 0x002BH 0x002AH 0x0029H 0x0028H 说明 Port指向了CBA所在地址2AH 并存入100 其它的语句，大家可以用Keil的单步执行和打开存储器查看器一看，这样就更容易理解了。

图7－6 存储器查看窗

图7－7 在串行调试窗口的最终结果

sizeof运算符

看上去这确实是个奇怪的运算符，有点像函数，却又不是。大家看到size应该就猜到是和大小有关的吧？是的，sizeof是用来求数据类型、变

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量或是表达式的字节数的一个运算符，但它并不像\＝\之类运算符那样在程序执行后才能计算出结果，它是直接在编译时产生结果的。它的语法如下： sizeof (数据类型) sizeof (表达式)

下面是两句应用例句，程序大家可以试着编写一下。 printf(\是多少个字节? ? 字节\\n\ printf(\是多少个字节? ? 字节\\n\

结果是:

char是多少个字节? 1字节 long是多少个字节? 4字节 强制类型转换运算符

不知你们是否有自己去试着编一些程序，从中是否有遇到一些问题？初学时我就遇到过这样一个问题：两个不同数据类型的数在相互赋值时会出现不对的值。如下面的一段小程序： void main(void) {

unsigned char a; unsigned int b;

b=100*4; a=b; while(1); }

这段小程序并没有什么实际的应用意义，如果你是细心的朋友定会发现a的值是不会等于100*4的。是的a和b一个是char类型一个是int类型，从以前的学习可知char只占一个字节值最大只能是255。但编译时为何不出错呢？先来看看这程序的运行情况：

图7－8 小程序的运行情况

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b=100*4就可以得知b=0x190,这时我们可以在Watches查看a的值，对于watches窗口我们在第5课时简单学习过，在这个窗口Locals页里可以查看程序运行中的变量的值，也可以在watch页中输入所要查看的变量名对它的值进行查看。做法是按图中1的watch#1(或watch#2),然后光标移到图中的2按F2键，这样就可以输入变量名了。在这里我们可以查看到a的值为0x90，也就是b的低8位。这是因为执行了数据类型的隐式转换。隐式转换是在程序进行编译时由编译器自动去处理完成的。所以有必要了解隐式转换的规则：

1．变量赋值时发生的隐式转换，\＝\号右边的表达式的数据类型转换成左边变量的数据类型。就如上面例子中的把INT赋值给CHAR字符型变量，得到的CHAR将会是INT的低8位。如把浮点数赋值给整形变量，小数部分将丢失。

2．所有char型的操作数转换成int型。

3．两个具有不同数据类型的操作数用运算符连接时，隐式转换会按以下次序进行：如有一操作数是float类型，则另一个操作数也会转换成float类型；如果一个操作数为long类型，另一个也转换成long；如果一个操作数是unsigned类型，则另一个操作会被转换成unsigned类型。

从上面的规则可以大概知道有那几种数据类型是可以进行隐式转换的。是的，在C51中只有char,int,long及float这几种基本的数据类型可以被隐式转换。而其它的数据类型就只能用到显示转换。要使用强制转换运算符应遵循以下的表达形式： (类型) 表达式

用显示类型转换来处理不同类型的数据间运算和赋值是十分方便和方便的，特别对指针变量赋值是很有用的。看一面一段小程序： #include #include void main(void) {

char xdata * XROM; char a;

int Aa = 0xFB1C;

long Ba = 0x893B7832; float Ca = 3.4534;

SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2 TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1;

TR1 = 1; //启动定时器

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XROM=(char xdata *) 0xB012; //给指针变量赋XROM初值 *XROM = 'R'; //给XROM指向的绝对地址赋值 a = *((char xdata *) 0xB012); //等同于a = *XROM

printf (\转换类型并输出 while(1); }

程序运行结果：1c 7832 3 R

在上面这段程序中，可以很清楚到到各种类型进行强制类型转换的基本用法，程序中先在外部数据存储器XDATA中定义了一个字符型指针变量XROM，当用XROM=(char xdata *) 0xB012这一语句时，便把0xB012这个地址指针赋于了XROM，如你用XROM则会是非法的，这种方法特别适合于用标识符来存取绝对地址，如在程序前用#define ROM 0xB012这样的语句，在程序中就可以用上面的方法用ROM对绝对地址0xB012进行存取操作了。

在附录三中运算符的优先级说明。

在这一讲的讲完后，C语言中一些数据类型和运算规律已基本学习完了，下一讲会开始讲述语法，函数等。

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第十讲 语 句(1)-表达式语句

从第四讲到第七讲，学习了大部分的基本语法，这一课所要学习的各种基本语句的语法可以说是组成程序的灵魂。在前面的课程中的例子里，也简单理解过一些语句的用法，可以看出C语言是一种结构化的程序设计语言。C语言提供了相当丰富的程序控制语句。学习掌握这些语句的用法也是C语言学习中的重点。

表达式语句是最基本的一种语句。不同的程序设计语言都会有不一样的表达式语句，如VB就是在表达式后面加入回车就构成了VB的表达式语句，而在51单片机的C语言中则是加入分号\构成表达式语句。举例如下： b = b * 10; Count++; X = A;Y = B;

Page = (a+b)/a-1;

以上的都是合法的表达式语句。在我收到的一些网友的Email中，发现很多初学的朋友往往在编写调试程序时忽略了分号\，造成程序不法被正常的编译。我个人的经验是在遇到编译错误时先语法是否有误，这在初学时往往会因在程序中加入了全角符号、运算符打错漏掉或没有在后面加\。

在C语言中有一个特殊的表达式语句，称为空语句，它仅仅是由一个分号\组成。有时候为了使语法正确，那么就要求有一个语句，但这个语句又没有实际的运行效果那么这时就要有一个空语句。说起来就像大家在晚自修的时候用书包占位一样，呵呵。 空语句通常用会以下两种用法。

(1)while,for构成的循环语句后面加一个分号，形成一个不执行其它操作的空循环体。我会会常常用它来写等待事件发生的程序。大家要注意的是\号作为空语句使用时，要与语句中有效组成部分的分号相区分，如 for (;a<50000;a++);第一个分号也应该算是空语句，它会使a赋值为0(但要注意的是如程序前有a值，则a的初值为a的当前值)，最后一个分号则使整个语句行成一个空循环。那么for (;a<50000;a++);就相当于for

(a=0;a<50000;a++);我个人习惯是写后面的写法，这样能使人更容易读明白。

(2)在程序中为有关语句提供标号，标记程序执行的位置，使相关语句能跳转到要执行的位置。这会用在goto语句中。 下面的示例程序是简单说明while空语句的用法。硬件的功能很简单，就是在P3.7上接一个开关，当开关按下时P1上的灯会全亮起来。当然实际应用中按键的功能实现并没有这么的简单，往往还要进行防抖动处理等。

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