单片机C51语言基础.ppt

21天学51单片机开发,第四讲：单片机C51语言基础,课程安排,单片机C51语言概述标识符和关键字数据类型分隔符const修饰符变量作用域运算符表达式,单片机C51语言概述,单片机C51语言是由C语言继承而来的。和C语言不同的是，C51语言运行于单片机平台，而C语言则运行于普通的桌面平台。C51语言具有C语言结构清晰的优点，便于学习，同时具有汇编语言的硬件操作能力。对于具有C语言编程基础的读者，能够轻松地掌握单片机C51语言的程序设计。,单片机C51语言的主要特点,单片机C51语言兼备高级语言与低级语言的优点。语法结构和标准C语言基本一致，语言简洁，便于学习。运行于单片机平台，支持的微处理器种类繁多，可移植性好。对于兼容的8051系列单片机，只要将一个硬件型号下的程序稍加修改，甚至不加改变，就可移植到另一个不同型号的单片机中运行。具有高级语言的特点，尽量减少底层硬件寄存器的操作。单片机C51语言提供了完备的数据类型、运算符及函数供使用。C51语言是一种结构化程序设计语言，可以使用一对花括号“”将一系列语句组合成一个复合语句，程序结构清晰明了。C51语言代码执行的效率方面十分接近汇编语言，且比汇编语言的程序易于理解，便于代码共享。,“Helloworld”程序,1#include/头文件2#include3voidmain(void)/主函数45while(1)/主循环67printf(Helloworld!rn);/字符串输出89,良好的编程规范,完备和详尽的程序注释用“/”符号开头来注释一行，如“/变量声明”。用“/*”符号开头，并以“*/”符号结束。采用这种方法，可以对C51源程序中的任何部分进行注释，如“/*声明整型变量count*/”。整齐的代码书写格式if、do、while等块结构语句中的“”和“”要配对对齐，这样便于理解该结构的起始点和结束点。为了程序理解的方便，最好将每个语句单独写在一行，并加以注释。如果相连的语句具有相近的功能，则可以放置在一行。代码书写时，可以通过适当的空格以及Tab键来实现代码对齐，这样代码整齐美观，便于阅读。对于源程序文件不同结构部分之间要留有空行来区分。例如，头文件声明、自定义函数声明、main()函数以及自定义函数之间均要空一行。简洁清晰的命名,标识符和关键字,标识符是用来表示源程序中自定义对象名称的符号。其中的自定义对象可以是常量、变量、数组、结构、语句标号以及函数等。在C51语言中，标识符可以由字母（az，AZ）、数字（09）和下划线“_”组成，最多可支持32个字符。C51标识符的定义不是随意的，需要符合一定的规则。标识符的第一个字符必须是字母或者下划线，不能为数字。C51的标识符区分大小写，例如“ch1”和“Ch1”表示两个不同的标识符。用户自定义的标识符不能与系统保留的关键字重复。,关键字,关键字是C51编译器保留的一些特殊标识符，具有特定的含义和用法。单片机C51程序语言继承了ANSIC标准定义的32个关键字，同时又结合单片机硬件的特点扩展了一些关键字。详细的C51关键字可以参阅书中列表。,数据类型,在C51语言中，每个变量或者常量在使用前都必须指明数据类型。,变量和常量,变量和常量都是用户自定义使用的数据，不同的是，变量在程序执行过程中可以更改数值，而常量则不可以。C51常量可以直接使用，但对于变量，则需要首先进行声明。变量声明后，C51编译器在单片机内存中单独划分一定的存储单元，用来存放该变量的值。,chara、n、3/字符型常量int45、123、-110/整型常量unsignedint10010、457、7/无符号整型常量longint35510、-78/长整型常量float115.23、3.14e-3/浮点型常量,常量,inti,j;/整型变量charch;/字符型变量shortintshi;/短整型变量unsignedintut;/无符号整型变量floatfset,st;/浮点型变量,变量,整型数据,整型常量也称为整型常数，可以在程序中直接使用。C51语言支持整型常量的十进制、八进制和十六进制表示。十进制整型常量，以非0开始的数字来表示，例如124、-34等。八进制整型常量，以0开始的数字来表示，例如07、012等。十六进制整型常量，以0 x或者0X开始的数字和字母（AF，af），例如0 x1A、0 xFF、0XC0等。在C51语言中，整型变量按修饰符的不同，可以分为如下几种：unsignedshortint：无符号短整型，简写为unsignedint，字长为2字节共16位二进制数，数据的范围是065535。signedshortint：有符号短整型，简写为short或int，字长为2字节共16位二进制数，数据的范围是-3276832767。unsignedlongint：无符号长整型，简写为unsignedlong，字长为4字节共32位二进制数，数据的范围是04294967295。signedlongint：有符号长整型，简写为long，字长为4字节共32位二进制数，数据的范围是-21474836482147483647。,字符型数据,字符型数据用于表示单个字符。在C51中进一步可以细分为字符型常量、转义字符和字符型变量。字符型常量是指用一对单引号括起来的单个字符。其中单引号只起定界作用，并不表示字符本身，例如A、5、!等。字符型常量可以在程序中直接使用。在单片机内部，字符是以ASCII码的形式保存的。因此，也可以使用ASCII码值来表示字符，例如0 x41表示字符A、0 x35表示字符5、0 x21表示字符!等。,转义字符,转义字符是一种比较特殊的字符，用于表示不可打印或者某些特殊的字符。转义字符用反斜杠“”后面跟一个字符或一个八进制或十六进制数表示。,使用转义字符时的注意事项,转义字符中只能使用小写字母来表示，例如“T”是错误的转义字符。在C51语言中，每个转义字符只能看作一个字符。不可打印字符必须用转义字符来表示，例如响铃、换行等。“v”垂直制表和“f”换页符在屏幕显示时没有任何影响，但是在打印机输出时，会影响到打印机的操作。使用转义字符“ddd”可以表示任意字符。其中，“ddd”为斜杠后面跟字符所对应的三位八进制ASCII码值。使用转义字符“xhh”可以表示任意字符。其中，“x”后面跟字符所对应的两位十六进制ASCII码值。,字符型变量,字符型变量是保存字符的变量类型。在C51语言中，可以定义两种类型的字符型变量：有符号字符变量（char）：有符号字符型变量的取值范围为-128127。无符号字符变量（unsignedchar）：无符号字符型变量的取值范围是0255。在单片机中，立即寻址方式的寻址空间是程序存储器，也就是说立即寻址方式所操作的立即数是存储在指令字节中的。在程序中，字符型变量通常和字符型常量一起使用。字符型常量和字符型变量也可以根据其ASCII码值来按照整型数据进行操作。,浮点型数据,浮点型数据是用于表示包含小数点的非整型数据类型。在C51中进一步可以细分为浮点型常量和浮点型变量。浮点型常量由整数部分、尾数部分和指数部分组成，其值表示为十进制形式。例如13.5、1.2e5、-4.5E-2等等。一般来说，所有的浮点型常量均默认为float型。在浮点型常量的指数部分，字母E或e之前必须有数字，表示形式为“数字e数字”。另外，浮点型常量中E或e后面指数必须为整数，例如“e2.1”、“e3”等都是不合法的指数形式。在C51语言中，如果浮点型常量的绝对值小于1，则其小数点前面的零可以省略。例如，0.15可以简写为.15，-0.026e-2可以简写为-.026e-2。,浮点型变量,浮点型变量用于保存浮点型数据。C51语言中支持float、double和longdouble类型的变量。由于单片机的资源不同于PC机，因此，C51语言中不具体区分这三种类型。也就是说，这三种浮点类型有相同的精度和取值范围，都将按照float类型对待。浮点型变量字长为4个字节，共32位二进制数，浮点型变量的取值范围为3.4x10-383.4x10+38。,分隔符,分隔符用于区分或者定界C51程序中不同的数据对象。分隔符广泛应用于各种语句中，可以细分为单分隔符和组合分隔符。单分隔符是指除字母、数字、下画线以外的单个ASCII字符，如+、-、*、/、!、|、=、.、,、:、;、#等。典型的单分隔符的使用示例如下：用“;”进行隔离语句，例如inti,j,k；用“,”进行隔离，例如charch1,ch2；用“*”做指针，例如char*pter；用“#”做预处理伪指令，例如#definePI3.1415926；用“”标识特殊寄存器的位，例如sbitP10=P10。,组合分隔符,组合分隔符是由两个或者两个以上特定字符组合而使用，例如=、(、)等。典型的组合分隔符的使用示例如下：用“”对数组说明，例如charch=Thisisanewstring!；用“()”进行隔离，例如s=Fun(r)；用“”进行隔离复合语句，例如fori=0;i”运算符：用于判断左边的操作数是否大于右边的操作数。“=”运算符：用于判断左边的操作数是否大于等于右边的操作数。“”运算符：用于对操作数进行右移运算。“(1+12)计算的结果是一样的。在关系或逻辑表达式中可以使用括号来修改原计算的优先级顺序。,运算符的优先级,运算符的结合性,运算符的结合性分为左结合性和右结合性两种。左结合性是指变量（或常量）与左边的运算符结合右结合性是指变量（或常量）与右边的运算符结合在C51语言中，一般来说，对于双目运算符均为左结合性，而对于单目运算符和双目运算符则均为右结合性。,表达式,表达式就是用于执行计算的式子。表达式一般采用运算符将各个变量或者常量连接起来，有的时候参与运算的还可以是函数的返回值。在C51语言中，按照其中运算符的不同可以分为如下几种：算术表达式赋值表达式逗号表达式关系和逻辑表达式,算术表达式,算术表达式是一类最常用的表达式类型，主要用于执行加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）以及取模（%）运算。算术表达式中可以使用各种算术运算符以及括号，参与运算的可以为变量、常量、函数或者其他表达式。,01#include/头文件02voidmain()/主函数0304inti,j,x,y,z;/声明变量05i=23;06j=12;07x=i+j;/算术运算08y=i-j;/算术运算09z=(i+1)/j)%2;/复杂的算术运算10printf(x=%dny=%dnz=%dn,x,y,z);/输出结果11,赋值表达式,赋值表达式其实在前面的例子中都已经用到，其是由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子。这里的赋值运算符就是“=”，表达式可以是任意类型的表达式，再赋值的时候唯一需要注意的便是类型转换的问题。,01#include/头文件02voidmain()/主函数0304inti,j;/声明变量05floatf,k;06i=15;07j=2;/赋值08k=i*j;09printf(k=%fn,k);/在赋值的时候自动将整型变为浮点型10f=i/2;/i/2为整型，只保留了整数部分11printf(f=%fn,f);/输出结果12f=i/2.0;/此时，i/2.0=7.513printf(f=%fn,f);/输出结果14,逗号表达式,逗号表达式其实就是采用了“,”运算符的表达式，其中还采用了括号将整个表达式括起来。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),01#include/头文件02voidmain()/主函数0304charch1,ch2;/声明变量05ch2=(ch1=A+1,ch1+1);/逗号表达式06printf(ch1=%cnch2=%cn,ch1,ch2);/输出结果07,关系和逻辑表达式,关系和逻辑表达式是采用关系运算符及逻辑运算符来构成的表达式。关系表达式和逻辑表达式通常在一起使用。