C语言编程“十市联赛”一等奖

C语言编程C语言是目前国际上广泛流行的一种高级语言，它兼顾了汇编语言的特点。C语言有功能丰富的库函数，运算速度快、编译效率高、可移植性好，而且可以直接实现对硬件的控制。对于简易机器人的程序开发，除了图形化编程外，一般还常用C语言和汇编语言两种编程方式。ROYAC是针对简易机器人的一种专用C语言开发环境。ROYAC语言较为简单、比标准C(ANSIC)语言更易于掌握，可以说是标准C语言的一个子集。本节将以ROYAC为例，介绍C语言编程的开发环境、基本语法和程序结构，至于汇编语言的编程，读者可以参考AVR单片机的有关书籍，本课程不做介绍。一、ROYAC开发环境图2.30是ROYAC的开发环境主界面，它由以下几部分组成：菜单栏、工具栏、代码编辑区、编译信息区、控制函数库区。菜单栏：包含了各种操作项，有文件、编辑、视图、开发环境程序、窗口、帮助，操作方法与Windows应用程序相同。C语言程序必须经过编译，变成单片机理解的机器语言才能运行。ROYAC也不例外，在此特别强调一下“程序”下拉菜单中程序的“编译并链接”和“下载程序”。如图2.31所示，单击“程序”下拉菜单中的“编译并链接”，ROYAC开发软件将自动检查程序是否正确，并把程序转换成机器语言，待看到编译信息区出现“0个错误”字样，表明程序的编译被通过，可以向机器人控制板下载这个程序了。单击“程序”下拉菜单中“设置串口通道”（图2.31），出现如图2.32所示的“选择串口”对话框，默认串口是串口1.设置好串口通道后单击“程序”下拉菜单中的“下载程序”，出现如图2.33所示的“下载提示”对话框。如果硬件连线无问题时，程序就会自动地下载，如图2.34所示。小资料C语言的历史C语言是在20世纪70年代初问世的，1978年由美国的贝尔实验室正式推出。同时由B.W.Kernig1an和D.M.Ritchi合著了著名的《THECPROGRAMMINGLANGUAGE》一书通常简称为《K&R》。但是，在《K&R》中并没有定义一个完整的标准C语言，后来美国国家标准协会(AmericanNationalStandardsInstitute)在《K&R》基础上制定了一个C语言标准，于1983年发表，通常称之为ANSIC。早期的C语言主要是用于UNX系统（一种计算机操作系统）。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识，到了20世纪80年代，C语言开始进入其他操作系统并很快在各类大、中、小型计算机和微型计算机上得到了广泛的应用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。目前最流行的C语官有以下几种：MicrosoftO、Borlandturboc和AT&TC。这些C语言版本不仅包含了ANSIC的标准，而且还各自做了一些扩充，使之更加方便、完美。二、C语言的基本语法

尽管ROYAC语言较标准C语言简单，但基本语法和程序结构大部分是一样的。下面结合ROYAC程序来说明这种语言的基本语法，如函数、数据类型、运算符与表达式、编译预处理等概念。三、C语言的程序结构C语言是一种结构化程序编程语言。这种结构化体现在程序由若干模块（函数）组成，每个模块包含若干个基本结构，而每个基本结构中有若干条语句。C语言有3种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构。这3种结构的概念与ROYA图形化语言是一样的。下面将结合实例介绍如何用ROYAC来编写程序。1.顺序结构程序清单2.1就是一个典型的顺序结构程序，程序予从main()函数处开始执行，按顺序执行到末尾Forward()处，然后程序停止。2.循环结构C语言提供了3种循环语句：for语句、while语句和do-while语句，它们可完成相同的功能(1)for语句：程序清单2.5的任务是让简易机器人不停地走个四边形路径，如图2.35所示。如何在编程中实现这个重复动作，就涉及C语言的循环结构。程序清单2.5的main(void)主函数中，for(；)语句就是循环语句。该循环体内调用了两个库函数：Forward(50，5000)函数表示机器人前进（车轮以50%的全速，持续时间为5000ms），TurnLeft(50，1000)函数表示机器人左转弯（车轮以50%的全速，持续时间为1000ms）。程序循环地执行这两个语句，机器人就不停地沿个四边形路径运动。for语句的一般形式为：其中，表达式1代表循环的初始条件；表达式2代表循环的终止条件；表达式3代表从初始条件到终止条件的步长增量，注意，这个增量可以为正数，也可以为负数for语句的执行过程如下：

程序清单2.5中的for语句实际上是一个无限循环，因为未给出循环条件表达式2，即程序无须判断循环条件，故循环将无休止地执行下去。从这个例子可以知道，循环条件中的各表达式可有可无，但两个分号“；”不可缺少。(2)while语句：whie语句的一般形式为：while语句的特点是先判断表达式，若表达式的值非0，程序执行循环体，否则不执行循环。如果把程序清单2.5所示的程序用while语句来表达，仅仅用while语句代替for语句即可，如程序清单2.7。在程序清单2.7中，因为while后面表达式的值非0，所以程序一直运行循环体内的语句。(3)do-while语句do-while语句的一般形式为：该语句的特点是：先执行一次循环体内的语句，然后判断表达式。若表达式的值非0，则返回循环体重新执行该语句，如此反复，直到表达式的值为0。3.选择结构为了演示选择结构的执行过程，在简易机器人上连接一个接触传感器，让机器人控制电路板上的两个LED按照程序清单2.8点亮和熄灭。程序启动后，机器人控制器循环地检测接触传感器的输入值，且传感器接通（按下），LED便改变状态，程序如程序清单2.8所示。程序中SwitchO(0)是一个由ROYAO软件提供的库函数，它读入接触传感器（通道0）的状态值，并将其存放到变量vl中。选择语句if(vl==0)的含义是：如果vl的值等于0（接触传感器未被按下），程序执行ⅱ后面的SwitchO(8，1)函数，该函数表示对通道8输出开关量1，即点亮第1个LED；如果v1的值等于1（接触传感器被按下），程序执行第2个ⅱ后面的SwitchO(8，0)函数，即第1个LED灭。if语句是C语言中常用的一种选择语句，它有两种形式。程序清单2.8中的语句是最基本的一种，其格式为：图2.36是它的语句流程，若表达式内容为真，则执行if后面的语句，否则，绕过该语句执行下一条程序。第二种语句格式为：如图2.37所示，