单片机的应用程序设计课程课件

第7章单片机的C语言应用程序设计7.1C语言与MCS-517.2C51数据类型及在MCS-51中的存储方式

7.3C51数据的存储类型与MCS-51存储结构7.4MCS-51特殊功能寄存器(SFR)的C51定义7.5MCS-51并行接口的C51定义7.6位变量的C51定义7.7C51构造数据类型

7.8模块化程序开发过程7.9MCS-51内部资源使用的C语言编程7.10MCS-51片外扩展的C语言编程7.11频率量测量的C语言编程7.12MCS-51机间通信的C语言编程7.13键盘和数码显示人机交互的C语言编程7.1C语言与MCS–51用汇编程序设计MCS–51系列单片机应用程序时，必须要考虑其存储器结构，尤其必须考虑其片内数据存储器与特殊功能寄存器正确、合理的使用以及按实际地址处理端口数据。用C语言编写MCS–51单片机的应用程序，虽然不像用汇编语言那样具体地组织、分配存储器资源和处理端口数据，但在C语言编程中，对数据类型与变量的定义，必须要与单片机的存储结构相关联，否则编译器不能正确地映射定位。用C语言编写单片机应用程序与编写标准的C语言程序的不同之处就在于根据单片机存储结构及内部资源定义相应的C语言中的数据类型和变量，其它的语法规定、程序结构及程序设计方法都与标准的C语言程序设计相同。用C语言编写的应用程序必须经单片机的C语言编译器(简称C51)，转换生成单片机可执行的代码程序。支持MCS–51系列单片机的C语言编译器有很多种。如AmericanAutomation、Auocet、BSO/TASKING、DUNFIELDSHAREWARE、KEIL/Franklin等。其中KEIL/Franklin以它的代码紧凑和使用方便等特点优于其它编译器。本章是针对这种编译器介绍MCS–51单片机C语言程序设计。7.2C51数据类型及在MCS-51中的存储方式7.2.1C51的数据类型FranklinC51编译器具体支持的数据类型有：位型(bit)、无符号字符(unsignedchar)、有符号字符(singedchar)、无符号整型(unsignedint)、有符号整型(signedint)、无符号长整型(unsignedlong)、有符号长整型(signedlong)、浮点型(float)和指针类型等。表7县.1Fr责an茅kl回in赏C职51的数稀据类痒型数据类型长度(bit)长度(byte)值域bit110,1unsignedchar810~255signedchar81–128~127unsignedint1620~65535signedint162–32768~32767unsignedlong3240~4294967295signedlong324–2147483648~2147483647float324±1.176E–38~±3.40E+38(6位数字)double648±1.176E–38~±3.40E+38(10位数字)一般指针243存储空间0~655357.摘2.羡2C芬5歪1数眼据槐在M殃C庄S光-洒5轰1中的惨存储胖方式位裂变根量屈(bi冻t)邻：与M枕C锄S逗-坡5桌1硬件杨特性表操作湖有关稀的可济以定执义成面位变剖量。陶位变饲量必爷须定法位在MC艺S-瓦51单片樱机片往内RA坑M的辣位辛寻婶址贸空呈间臣中勾。字符倦变量酱(ch哄ar物)：字符义变量惭的长彻度为捐1by蹲te即戏8然位度。踢这储很刚合惊适M我C摔S隆-央5茫1单朽片忙机求，纯因寄为MC虾S-背51单片祥机每棉次可侨处理径8位低数据走。对规于无挤符号撒变量险(u蹄n零s选i遣g血n鸡e教d拴c企h唐a毅r闷)的进值恰域鸟范园围仪是沃0奋~脾2盏5森5邮。时对闲于南有然符抬号帆字瘦符哭变催量沉(s炕i多g点n槽e赏d厉c枪h参a便r息)巡寿，最具粱有重侄要意压义的罚位是态最高裹位上填的符笼号标检志位严(ms旗b)步。此满位忍为荒1葬代溪表稻"蛇负乌"浪，体为尤0男代辉表溪"杯正宏"饲。样有述符炎号泡字束符茄变销量串和孝无擦符单号味字菌符县变立量事在赌表纱示蔽0执~减1矮2焰7侄的签数爪值返时锣，纤其均含慢义塞是榜一仇样削的友，盗都故是袜0餐~羞0x陈7脊F槽。负傅数潮一梁般插用梯补夕码据表免示丈，既即塑用录1爷1水1祸1笨1饼1蜘1利1膊表琴示乞-立1翻,原用底1凡1认1蜻1坐1暗1粘1晓0岸表仪示惨-旋2摔…医…蛙。捉当介进坚行忍乘河除抢法森运括算熄时剪，穗符衔号崖问卷题叔就毯变碌得谋十决分张复士杂留，转而C希5伙1编吉译搜器休会贫自否动锋地筝将膀相男应牧的陕库浊函爪数加调老入搁程衣序普中筐来喜解养决这这啊个徒问唤题联。整赢型写变孙量与(i殊n辱t):整型级变量绞的长守度为豪16逢位。潮与8衬08字0和痛80青86CP剥U系列而不同域，M泄C绩S柳-中5脸1系科列松单巨片稼机示将i姜n绕t型变免量的宁高位蚀字节却数存琴放在雀低地眠址字仍节中狼，低裤位字涂节数县存放垄在高旨地址委字节虚中。桌有符话号整淘型变逢量(si恋gn决edin抛t)也盒使香用ms杏b位溉作壳符些号税标也志英位衰，敞并交使堆用唐二广进兼制叶补臂码兆表约示越数缝值探。嫌可爱直别接片使隐用再几昂种瞧专蜡用乐的放机灵器屋指泻令筹来奖完嗓成俯多逮字店节搞的接加杨、刚减例、装乘仪、惕除呈运锄算咳。开整竟型苗变凶量坏值慰0x1辟23棒4以句图射7浅.邮1辰所疼示盏的宅方氏式糖存柴放崇在季内或存偿中觉。图家7顶.弊1伏整婶型恢数指的美存板储悟结秃构…0x120x34…+0+乞1地青址0x120x340x560x78….+0+1+2+秆3地遣址图素7慈.嫂2酱长坡整微型袍变冒量习的裹存虫储特结阶构浮点庸型变列量(f廊l申o己a酸t洋)食:浮点鸟型变乖量为眉32视位，腹占4陪个字国节，四许多吃复杂症的数虽学表旺达式站都采秃用浮行点变库量数设据类尿型。烟应用爸符号勾位表日示数晃的符偿号，博用阶昨码和掌尾数剑表示沟数的固大小拍。用它弃们进栋行任呀何数停学运扮算都旅需要馆使用茶由编质译器或决定嫌的各茅种不间同效旨率等喉级的阶库函禽数。Fr届an见kl斧in犹C叶51的妇浮女点屯变偿量璃数闭据斤类问型撤的僻使个用萌格谁式立与I仓E壁E像E切-险7蔑5是4标准施有关匀，具维有2瞎4位艺精度堆，尾全数的值高位窄始终孔为"同1"飞，因略而不哀保存健，位倦的分丝式布如往下：●定1党位怒符害号芦位迟。●猪8称位袄指哭数述位仪。●子2尸3位社尾数基。符遥号技位威是袭最汽高张位离，敲尾盼数悼为呜低掠2忘3瞒位敢，婶内掉存梨中鸭按吼字境节答存运储避顺刷序重如浩下惠：地址+0+1+2+3内容MMMMMMMMMMMMMMMMEMMMMMMMSEEEEEEE其吊中蹄，S为企符间号哗位补，岸1拥表望示悠负槽，治0财表础示彩正志；E为灭阶教码际；M为2捎3位舅尾数喷，最精高位德为"葡1"岩。浮点危变量兆值逮-1惜2.魔5的寨十进能制为季：0x像C帮1障4跟8缓0债0蜡0姥0核，它盒按寇图催7笛.课3料所暴示午方盯式鬼存天于闲内减存絮中龄。0x000x000x480xC1….+0+1+轧2+叠3地利址图熔7财.药3阁浮泪点绢数朋的营存性储友结予构在乔编按程身时嚷，涛如杰果草只恐强扔调升运茎算萄速偷度异而栽不帝进死行痒负也数希运旺算朋时坐，怖最虏好锻采违用退无话符遭号菜(u扯n快s笛i仪g帜n仿e行d卵)格式刺。无符喂号字挨符类享型的维使用勒：无往论何低时，景应尽冶可能俗使用除无符戏号字宽符变刺量，军因为泄它能餐直接隐被MC豪S-剑51所接渗受。茄基于佳同样奥的原棕因，卸也应榆尽量闻使用敌位变羞量。零有符厅号字贱符变愤量虽坦然也弯只占妙用一举个字逢节，纹但需虽要进恶行额驱外的席操作筒来进堵行测锋试代缺码的叼符号赤位。中这无含疑会即降低督代码械效率嫂。使用劣简化循形式智定义桂数据骆类型悄。其展方法辟是在首源程腊序开膏头使石用#d刮e类f喝i羽n愚e语句誓自定乓义简赞化的督类型洲标识永符。学例如附：#d严e再f辟i陶n饼euc酸ha膜run顷si辜gn沙ed臭c碗ha技r#旧d仿e论f跪i央n郊eui柱ntu技n坛s市i往g略n惕e轮din露t这样祥，在睬编程词中，梨就可严以用uc搜ha茅r代替un苍si伐gn体ed窑c牢ha且r，用u躲i敏n赶t代存替un婶si秃gn和edi涉n工t来悲定蹈义牌变香量阴。7趣.切3C辽5参1数据跨的存苦储类伸型与M该C仗S锋-誉5瞧1存烛储钉结肿构表爪7检.菜2C5大1存储容类型筋与MC份S-零51存通储酱空茧间争的牙对朋应召关险系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)pdata分页寻址片外数据存储区(256字节)由MOV@Ri访问(i=0,1)xdata片外数据存储区(64KB)由MOVX@DPTR访问code程序存储器64KB空间，由MOVC@DPTR访问表7要.3C慢5乎1存哀储脉类泻型迟及身其回数量据醒长当度所和玩值寻域存储类型长度(bit)长度(byte)值域范围data810~255idata810~255pdata810~255xdata1620~65535code1620~65535带存聚储类召型的龙变量砖的定抬义的伞一般纹格式羽为数甜据暖类杆型勺存竭储疫类忠型症变慨量兔名带亲存项储出类狸型枝的称变初量田定访义屑举征例景：c次h者a横r营d忽a杆t锡a序v衣a壤r帐1呈；b笼i汁tbd惹at兼afl穗ag肚s；f孝l夺o术a废ti杆d桐a晋t推ax,返y,杠z；u坡n泼s隶i奔g隙n吓e越di害n贺t符p雕d缴a乔t赤av露a拖r额2畏；u缺n驼s挂i字g皱n串e刺d隶c宝h世a锣r谱v获e额c定t斤o衡r泛[沉3著]田[袜4极]窄；表握7.酸4摸存扒储模师式说懒明存储模式说明SMALL默认的存储类型是data，参数及局部变量放入可直接寻址片内RAM的用户区中(最大128字节)。另外所有对象(包括堆栈)，都必须嵌入片内RAM。栈长很关键，因为实际栈长依赖于函数嵌套调用层数COMPACT默认的存储类型是pdata，参数及局部变量放入分页的外部数据存储区，通过@R0或@R1间接访问，栈空间位于片内数据存储区中LARGE默认的存储类型是xdata，参数及局部变量直接放入片外数据存储区，使用数据指针DPTR来进行寻址。用此数据指针进行访问效率较低，尤其对两个或多个字节的变量，这种数据类型的访问机制直接影响代码的长度7块.坡4MC脆S-擦51特右殊刃功吃能毙寄改存拘器岂(SF爱R)的C5泄1定厅义MC径S-章51单片障机中双，除魄了程狂序计谋数器P鱼C和4饮组工桨作寄储存器普组外焰，其咽它所谢有的鼓寄存王器均族为特阔殊功陆能寄佩存器梳(S捕F惠R社)荒，分处散劣在搞片或内RA匪M区靠的铺高静1歼2宪8坝字绪节犹中怠，村地残址欧范绸围丈为爷8顺0H倡~喇0淋F役F柏H显。牲S垮F圣R中号有扛1饶1素个思寄功存箱器裳具稳有跪位返寻际址叨能稍力魔，糟它愉们昂的挣字假节匆地轰址围都怪能强被工8挥整收除饿，艰即茎字巡寿节投地屿址宰是因以熊8辟或亡0侄为朱尾愚数蓬的闻。为凯了赞能开直婶接猪访覆问板这多些SF路R，策Fr挂an语kl奋in抖C莫51提供陷了一吴种自渠主形冒式的边定义细方法你，这继种定巩义方甲法与哄标准C语觉言蠢不叼兼皱容页，雨只拦适孕用兄于突对MC秧S-太51系列缘瑞单片赴机进祖行C语博言怎编循程停。挖特拘殊柏功全能图寄姿存规器C5纽奉1定义最的一刊般语廉法格福式如姥下：sf以r呜s音fr-n得am僚e粥=i透n织tco惹ns鄙ta搞nt滑；"s惑f惯r"是定石义语广句的馒关键据字，慕其后借必须晶跟一和个M讨S中C无-嫩5裤1单湾片亦机狮真遗实疑存诞在知的麻特禾殊捧功扯能环寄朴存轿器究名陪，脱"羞=骑"摩后膨面璃必渠须石是编一挣个矩整慕型诸常洞数田，缘瑞不亲允涌许查带臣有鸭运阁算动符调的望表局达瘦式佛，狼是胡特花殊汽功决能猪寄沉存堆器荣"s横f嚼r-黎n祖a浇m钱e鸦"的砍字引节偿地这址伙，助这仇个买常数数框值渐的后范专围凯必子须哲在SF鼓R地址偏范围婆内，氧位于洗0x伞8浑0崭~糕0午x外F阿F劳。例如袜：sf挂rSC治ON炒=0蹄x9鞭8；棕/*串口我控制佳寄存易器地办址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(unsigned)intR6，R7高位字节在R6，低位字节在R7(unsigned)longR4~R7高位字节在R4，低位字节在R7floatR4~R732位IEEE格式，指数和符号位在R7指针R1，R2，R3R3放存储器类型，高位在R2，低位在R1在汇据编子蓬程序启中，舅当前拦选择怨的寄王存器潜组及目寄存娃器A由C为C辜、踩B望、童D川P兄T盘R和PS胞W都可要能改来变。么当被C调吵用晶时侍，待必刘须诊无迷条朽件宏地惰假悠设挽这定些欣寄思存计器铸的麦内反容预已新被别破姥坏体。数如旧果莫已帮在坐连笼接稳/滥定规位歇程啊序糠时荣选乱择功了血覆圈盖辞，丹那稠么耳每传个怕汇遗编码子狱程算序蒜包垄含奖一恢个耀单园独边的钱程闪序符段他是幕必哲要摧的堡，低因宣为裁在缸覆哭盖孩过贞程嗓中德，夕函观数调间页参断量案通葡过丛子祸程确序节各贺自跑的述段钻参淡量卧计烤算艘。挥汇倦编支子畏程颠序鸡的廉数睡据历区搏甚叠至的可袋包殃含眉在总覆暑盖捡部辩分楼中封，歉但籍应它注棉意裙下伴面歪两纤点会：(1仰)畅所有互段名杠必须钳以C5狱1类描似静的方方桌法割建欺立行。(2责)房诚每个殊有局辜部变项量的蜡汇编第程序育必须蚊指定佳自己淡的数娱据段老，这齐个数夕据段仓只能旨为其较它函型数访筝问作爆参数醒传递次用。喉所有悠参数谱一个大接一应个被骂传递府，由责其它亩函数瞧计算届的结旋果保闭存入吵栈。7.梦8.档2蛋覆逝盖和司共享1夕．瞎覆霜盖单却片息机灵片意内莲存揭储仍空简间奔有呀限准，醒连开接嘉器辉/园定斧位遮器渗通客常津重略新趟启右用倾程细序鲜不枕再胁用云的魂位杨置沫。求这咐就槐是光说申，览若邀一潮个术程旁序备不文再缴调悔用生，含也纽奉不为由吃其别它脾程泳序哀调能用苍(应甚回至愧间晨接俗调顶用饲)沫，载那惑么姨在魄其兰它际程殃序插执都行点完扑之贺前井，桨这揪个谣程左序业不懂再野运澡行莫。腊这窗个守程慕序蛛的拍变划量余可起以抱放蠢在烤与宝其龄它测程丧序拒完惊全描相品同别的R胸A钢M空时间席，伞很晕像秧可率重尤用趟的向寄膊存烈器愧。少这自种赢技抄术宋就刊是延覆局盖扫。说在渔汇汤编兴中汇直衡接犹通艘过碰手通工哗完今成看的速这感些窑空播间启分逐配若，C语言派中可棋以由尊连接捆器自枪动管港理。寄若有称几个订不相忆关联渗的程目序时丛，它代可以枝使RA霞M单元弟比手荡工考福虑要翼用的拆少。2．右共享1)跪共萌享变会量类型汇编语言C语言动态变量

y(){intx；}静态变量

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