第三章C51数据与运算

1、第三章第三章 C51数据与运算数据与运算3.1 数据与数据类型数据与数据类型3.2 常量与变量常量与变量3.3 C51数据的存储类型与数据的存储类型与8051存储结构存储结构3.4 8051特殊功能寄存器及其特殊功能寄存器及其C51定义定义3.5 8051并行接口及其并行接口及其C51定义定义3.6 位变量及其位变量及其C51定义定义3.7 C51运算符、表达式及其规则运算符、表达式及其规则3.1 数据与数据类型数据与数据类型数据结构+算法=程序。 C语言的数据结构是以数据类型形式出现的。C51数据类型与标准C数据类型的最大不同之处：位型。在程序对用到的所有数据必须指定其数据类型。位型（bit

2、）字符型（char）整型（int）长整型（long）浮点型（float）双精度浮点型（double）数组类型（array）结构体类型（struct）共用体（union）枚举（enum）基本类型构造类型指针类型空类型数据类型C51数据类型的取值范围：数据类型的取值范围：数据类型数据类型长度（长度（bit）长度（长度（byte）值域范围值域范围bit10，1unsigned char810255signed char81128127unsigned int162065535signed int162 3276832767unsigned float32404294967295signed floa

3、t324 21474836482147483647float3241.176E-383.40E+38(63.40E+38(6位数字位数字) )double6481.176E-383.40E+38(103.40E+38(10位数字位数字) )一般指针一般指针243存储空间存储空间0655353.2 常量与变量常量与变量 C语言中数据有常量和变量之分 常量：字面常量：如12，4.6，A 符号常量：用标识符代表常量 常量定义： #define 常量名 常量值 #define CONST 60 变量：变量名（内存中存贮单元的地址，符号地址） 变量定义：数据类型 变量名； int result; 习惯上

4、，常量名用大写，变量名用小写（C语言区分大小写） 符号常量与变量的区别：在作用域内，常量的值不能改变，也不能用等号赋值。 标识符：用来标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名、文件名的有效字符序列均称为标识符。 C语言规定：标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一字符必须为字母。 在C语言中，要求对所用到的变量作强制定义，也就是“先定义，后使用”。3.2.1 整型数据一、整型常量（整常数）的表示方法：1. 十进制整数：如：12，02. 八进制整数：以0开头的数是八进制数。 如0123，即(123)8，-0113. 十六进制整数：以0 x开头。如0 x57，-0 x12二、整型变

5、量1. 分类：根据数值的范围分为：基本整型、短整型、长整型u 基本整型：以int表示。signed int，unsigned intu 短整型：以short int 或short表示。 signed short int，unsigned short intu 长整型：以long int 或long表示。 signed long int， unsigned long int2. 定义类型标识符 变量名3. 数据溢出int a,b;a=32767; /*0111*/b=a+1; /*1000，b=-32768溢出，但运行时并 不报错，注意*/三、整型常量的类型1. 值在-3276832767范围内

6、的整数，认为是int型。2. 超过上述范围，而在-231（231-1）范围内的整数，认为是long型。3. 整常量后面加一个字母u，认为是unsigned int型（最高位不作符号位）4. 整常量后面加一个字母l或L，认为是long型。如123L。3.2.2 实型数据一、实型常量的表示方法1. 十进制小数形式：由数字和小数点组成（必须有小数点）。如：.123，123.，123.02. 指数形式：如123e3或123E3代表123103。e之前必须有数字，e后面的指数必须为整数。规范化的指数形式：e之前的小数部分中，小数点左边有且仅有一位非零数字。如1.23e2二、实型变量1. 分类：单精度（f

7、loat）：4byte，67位有效数字 双精度（double）：8byte，1516位有效数字 长双精度（long double）：10byte，较少用2. 定义：类型标识符 变量名；三、实型常量的类型：一般作为双精度来处理，可在数后面加f或F来表示单精度。3.2.3 字符型数据一、字符常量： 用单引号括起来的一个字符。如a，F，$ C还允许用一咱特殊形式的字符常量，就是用一个“”开头的字符序列。如：printf(“ ab ct derftgn”); n代表一个换行符，是一种控制字符。在屏幕上是不能显示的。在程序中也无法用一个一般形式的字符表示，只能采用特殊形式表示，称为转义字符。意思是后面的

8、字符转换成另外的意义，常用的以开头的特殊字符如下表：字符形式含义ASCII代码n换行，将当前位置移到下一行开头10t水平制表（跳到下一个tab位置）9b退格，将当前位置移到前一列8r回车，将当前位置移到本行开头13f换页，将当前位置移到下页开头12反斜杠字符92单引号字符 39”双引号字符34ddd1到3位8进制所代表的字符如012换行101字符Axhh1到2位16进制所代表的字符二、字符变量定义形式：char 变量名；注意：一个字符变量只能存放一个字符，不能存放字符串。三、字符数据在内存中的存储形式和使用方法 字符数据以ASCII码存储。既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。也可以对字

9、符数据进行运算。例：main() char c1,c2;c1=97; c2=98;/*相当于c1=a; c2=b;*/printf(“%c%cn”,c1,c2);/*以字符形式输出 ab*/printf(“%d%dn”,c1,c2);/*以整数形式输出 97 98*/ 例：大小写字母转换main()char c1,c2; c1=a;c2=b;c1=c1-32;c2=c2-32;printf(“%c%c”,c1,c2); 字符型数据和整型数据可以相互赋值。 字符变量的最高位作为符号位，即signed char。可定义无符号字符型变量，unsigned char型。 为书写方便，常使用简化的缩写形

10、式来定义变量的类型。 方法：在源程序开头用define说明。例：#define uint unsigned int # define uchar unsigned char uchar c1; uint result;四、字符串常量用一对双引号括起来的字符序列。如：”china”，”How do you do.”，”a”，”12.3”可以输出一个字符串。如printf(“How do you do.”);C规定：在每一个字符串的结尾加一个字符串结束标志，以使系统判断字符串是否结束。以字符0作为字符串结束标志，由系统自动添加。不能将字符串赋给字符变量。C语言没有专门的字符串变量，使用字符数组存放

11、字符串。3.2.4 位变量 标识符为bit 位变量的值可以是1或0 bit型变量只占用一位存储单元，位于内部RAM的可位寻址区 对于可位寻址的SFR空间的字节，可以字义特殊位变量标识该字节的某一位，这种位变量类型的标识符为sbit3.3 C51数据的存储类型数据的存储类型 C51定义的任何数据类型必须以一定的存储类型定位在8051的某一存储区中，否则没有任何实际意义。存储类型与存储空间的对应关系data直接寻址片内数据存储区，访问速度快（128字节）bdata可位寻址片内数据存储区，允许位与字节混合访问（16字节）idata间接寻址片内数据存储区，可访问片内全部RAM地址空间（256字节）pd

12、ata分页寻址片外数据存储区（256字节），由MOVX Ri访问xdata寻址片外数据存储区（64K字节），有MOVX DPTR访问code寻址代码存储区（64K字节），有MOVC DPTR访问 例：#define uchar unsigned charuchar data a1;bit bdata flag;uchar xdata s=3,4,7,2,45,8;uchar code table10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f, 没有指定存储类型时，由编译系统的存储模式将其存于缺省（默认）存储空间。 C51编译器的存储模式包括：SMALL，COMPACT，LARGE。 C5

13、1编译器的存储模式一般为小模式，缺省存储类型为data3.4 8051特殊功能寄存器及其特殊功能寄存器及其C51定义定义 21个SFR分布在片内RAM的高128字节中，对SFR的操作只能作直接寻址方式，其中有11个或位寻址的寄存器。 在C51中，SFR及其可位寻址的位是通过关键字sfr和sbit 来定义的。这种定义方法与标准C不兼容，只适用于C51。 注意： sfr和sbit 只能在函数外使用，一般放在程序开头。例：sfr PSW=0 xD0; /*定义PSW寄存器地址为D0H*/sfr TMOD=0 x89; PSW是可位寻址的SFR，其中各位的定义用sbit例：sbit CY=0 xD7;

14、 /*定义位CY（其位地址为D7H）*/sbit AC=0 xD06;sfr PSW=0 xD0;sbit RS0=PSW3 大部分特殊功能寄存器及其可位寻址的位的定义在reg51.h、reg52.h等相应的头文件中已经给出。使用时需在源文件中包含相应的头文件，即或作用SFR及其可位寻址的位。对于未定义的位，在使用前必须先定义。 例：#include “reg51.h”sbit P10=P10;sbit P12=P12;main()P10=1;P12=0;PSW=0 x08;/*等价的定义RS0=1；RS1=0；*/if(OV=1)3.5 8051并行接口及其并行接口及其C51定义定义单片机内

15、部并行口用sfr定义，外部并行口的定义如何定义？用指针定义，指针的定义在absacc.h头文件中例如：#include “absacc.h”#define PA XBYTE0 xffec/*将PA定义为外部I/O口，地址为0 xffec */main()PA=0 x3A; /*将数据3AH写入地址为0 xffec的存储单元或I/O端口*/3.6 位变量及其位变量及其C51定义定义1. 位变量的定义：关键字bit来定义，它的值是一个二进制位。例：bit lock；bit dirention；/*将lock,direction定义为位变量*/2. 对位变量的限制： 不能定义位变量指针 不能定义位变

16、量数组 位变量说明中可以指定存储类型，位变量的存储类型只能是bdata3. 可位寻址对象：即可以字节寻址也可以位寻址。其存储类型只能是bdata。使用时，先定义字节变量的数据类型和存储类型，然后使用sbit关键字定义其中可独立寻址访问的位变量。例：int bdata a;char bdata b4;sbit a0=a0;sbit a12=a12;sbit b03=b03; sbit b36=b36;3.7 C51运算符、表达式及其规则运算符、表达式及其规则 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，

17、双目就要求有两个运算对象，三目则要三个运算对象。表达式是由运算符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。 C51的运算符主要有：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值及复合赋值运算符。3.7.1 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式1. 基本的算术运算符+加或取正值运算符- 减或取负值运算符*乘运算符/ 除运算符% 模（取余）运算符（要求两侧操作数均为整型数据）2. 自增、自减运算符（单目运算符）+ 为自增运算符- 为自减运算符注意：（1）+、-运算符只能用于变量，不能用于常量或表达式。（2）当+j时，先将变量j

18、的值加1（j=j+1），再取变量值 当j+时，是先取变量值，再把变量值加1 （j=j+1）。例：a=2,b=+a,则b=3,a=3a=2,b=a+,则b=2,a=33. 算术表达式和运算符的优先级与结合性 算术表达式：用算术运算符和括号将操作数连接起来的式子。 形式为：操作数1 算术运算符 操作数2 操作数可以是常量、变量、函数、数组、结构等。如：a+b*(10-a)、a*(b+c)-(d-e)/f 优先级：单目高于双目，先乘除模，后加减，括号最优先。 结合性：单目、三目、赋值运算符自右向左结合（右结合性），其它自左向右（左结合性）。 例：-i+=-(i+)4. 强制类型转换运算符 运算符的两

19、侧数据类型不同时，则必须利用强制类型转换将数据转换成所需类型。（1）一般形式为：（类型名）（表达式）例：(double)a(int)a%(int)b(int)(x+y)表达式必须用括号括起来。例：(double)x+y=(double)(x)+y(double)(x+y)（2）自动（缺省）类型转换转换规则：doublelong unsigned int float char高 低3.7.2 关系运算符和关系表达式关系运算符和关系表达式1. 关系运算符及其优先级C51中有6种关系运算符： 大于 = 大于等于 =c+d、(a=3)(b=2)关系表达式的结果为逻辑值：真和假。C51中0表示假，1表示

20、真。3.7.3 逻辑运算符和逻辑表达式逻辑运算符和逻辑表达式1. 逻辑运算符及其优先级& 逻辑与| 逻辑或 ！逻辑非优先级： （1）！高于 &， &高于 | （2）！、算术运算符、关系运算符、 &、|、赋值运算符结合性：左结合2. 逻辑表达式用逻辑运算符将两个表达式或逻辑量连接起来的式子。表达式的结果为逻辑值：真和假。如：a=4,b=0,则a&b为0逻辑表达式的执行规则：不完全执行例：a&b&c，若a的值为0，则不需判断b和c就可确定结果a|b|c，若a=0，则需判断b值，若b=1，则可确定表达式结果3.7.4 位运算符及其表达式位运算符及其表达式1. C51中共有6种位运算符：& 按位与| 按位或 按位异或 按位取反 右移优先级：从高到低依次是：、&、| 结合性：单目右结合，双目左结合注意：位运算的操作对象只能是整型