學習一種編程語言,最重要的是建立一個練習環境,邊學邊練才能學好。Keil軟件是目前最流行開發80C51系列單片機的軟件,Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案,通過一個集成開發環境(μVision)將這些部份組合在一起。
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在學會使用匯編語言后,學習C語言編程是一件比較容易的事,我們將通過一系列的實例介紹C語言編程的方法。圖1-1所示電路圖使用89c51單片機作為主芯片,這種單片機性屬于80C51系列,其內部有8K的FLASH ROM,可以反復擦寫,非常適于做實驗。89c51的P1引腳上接8個發光二極管,P3.2~P3.4引腳上接4個按鈕開關,我們的任務是讓接在P1引腳上的發光二極管按要求發光。
1.1簡單的C程序介紹
例1-1: 讓接在P1.0引腳上的LED發光。
/************************************************
單燈閃爍程序
*************************************************/
#include “reg51.h”//這一句是將51的常用端口,內部寄存器等的定義文件包含進這段程序
sbit P1_0=P1^0;
void main()
{ P1_1=0;
}
這個程序的作用是讓接在P1.0引腳上的LED點亮。下面來分析一下這個C語言程序包含了哪些信息。
1)“文件包含”處理。
程序的第一行是一個“文件包含”處理。
所謂“文件包含”是指一個文件將另外一個文件的內容全部包含進來,所以這里的程序雖然只有4行,但C編譯器在處理的時候卻要處理幾十或幾百行。這里程序中包含REG51.h文件的目的是為了要使用P1這個符號,即通知C編譯器,程序中所寫的P1是指80C51單片機的P1端口而不是其它變量。這是如何做到的呢?
打開reg51.h可以看到這樣的一些內容:
/*--------------------------------------------------------------------REG51.H
Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.
Copyright (c) 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
All rights reserved.
--------------------------------------------------------------------------*/
/* BYTE Register */
sfr P0 = 0x80;
sfr P1 = 0x90;
sfr P2 = 0xA0;
sfr P3 = 0xB0;
sfr PSW = 0xD0;
sfr ACC = 0xE0;
sfr B = 0xF0;
sfr SP = 0x81;
sfr DPL = 0x82;
sfr DPH = 0x83;
sfr PCON = 0x87;
sfr TCON = 0x88;
sfr TMOD = 0x89;
sfr TL0 = 0x8A;
sfr TL1 = 0x8B;
sfr TH0 = 0x8C;
sfr TH1 = 0x8D;
sfr IE = 0xA8;
sfr IP = 0xB8;
sfr SCON = 0x98;
sfr SBUF = 0x99;
/* BIT Register */
/* PSW */
sbit CY = 0xD7;
sbit AC = 0xD6;
sbit F0 = 0xD5;
sbit RS1 = 0xD4;
sbit RS0 = 0xD3;
sbit OV = 0xD2;
sbit P = 0xD0;
/* TCON */
sbit TF1 = 0x8F;
sbit TR1 = 0x8E;
sbit TF0 = 0x8D;
sbit TR0 = 0x8C;
sbit IE1 = 0x8B;
sbit IT1 = 0x8A;
sbit IE0 = 0x89;
sbit IT0 = 0x88;
/* IE */
sbit EA = 0xAF;
sbit ES = 0xAC;
sbit ET1 = 0xAB;
sbit EX1 = 0xAA;
sbit ET0 = 0xA9;
sbit EX0 = 0xA8;
/* IP */
sbit PS = 0xBC;
sbit PT1 = 0xBB;
sbit PX1 = 0xBA;
sbit PT0 = 0xB9;
sbit PX0 = 0xB8;
/* P3 */
sbit RD = 0xB7;
sbit WR = 0xB6;
sbit T1 = 0xB5;
sbit T0 = 0xB4;
sbit INT1 = 0xB3;
sbit INT0 = 0xB2;
sbit TXD = 0xB1;
sbit RXD = 0xB0;
/* SCON */
sbit SM0 = 0x9F;
sbit SM1 = 0x9E;
sbit SM2 = 0x9D;
sbit REN = 0x9C;
sbit TB8 = 0x9B;
sbit RB8 = 0x9A;
sbit TI = 0x99;
sbit RI = 0x98;
熟悉80C51內部結構的讀者不難看出,這里都是一些符號的定義,即規定符號名與地址的對應關系。注意其中有
sfr P1 = 0x90;
這樣的一行(上文中用黑體表示),即定義P1與地址0x90對應,P1口的地址就是0x90(0x90是C語言中十六進制數的寫法,相當于匯編語言中寫90H)。
從這里還可以看到一個頻繁出現的詞:sfr
sfr并標準C語言的關鍵字,而是Keil為能直接訪問80C51中的SFR而提供了一個新的關鍵詞,其用法是:
sfrt 變量名=地址值。
2)符號P1_0來表示P1.0引腳。
在C語言里,如果直接寫P1.0,C編譯器并不能識別,而且P1.0也不是一個合法的C語言變量名,所以得給它另起一個名字,這里起的名為P1_0,可是P1_0是不是就是P1.0呢?你這么認為,C編譯器可不這么認為,所以必須給它們建立聯系,這里使用了Keil C的關鍵字sbit來定義,sbit的用法有三種:
第一種方法:sbit 位變量名=地址值
第二種方法:sbit 位變量名=SFR名稱^變量位地址值
第三種方法:sbit 位變量名=SFR地址值^變量位地址值
如定義PSW中的OV可以用以下三種方法:
sbit OV=0xd2 (1)說明:0xd2是OV的位地址值
sbit OV=PSW^2 (2)說明:其中PSW必須先用sfr定義好
sbit OV=0xD0^2 (3)說明:0xD0就是PSW的地址值
因此這里用sfr P1_0=P1^0;就是定義用符號P1_0來表示P1.0引腳,如果你愿意也可以起P10一類的名字,只要下面程序中也隨之更改就行了。
3)main稱為“主函數”。
每一個C語言程序有且只有一個主函數,切必須有一個主函數,其放置的位置不要求,可以放在程序最后(推薦),函數后面一定有一對大括號“{}”,在大括號里面書寫其它程序。
從上面的分析我們了解了部分C語言的特性,下面再看一個稍復雜一點的例子。
例1-2 讓接在P1.0引腳上的LED閃爍發光
/*************************************************
單燈閃爍程序
*************************************************/
#include “reg51.h”
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit P10=P1^0;
/*延時程序
由Delay參數確定延遲時間
*/
void mDelay(unsigned int Delay)
{ unsigned int i;
for(;Delay》0;Delay--)
{ for(i=0;i《124;i++)
{;}
}
}
void main()
{ for(;;)
{ P10=!P10; //取反P1.0引腳
mDelay(1000);
}
}
程序分析:主程序main中的第一行暫且不看,第二行是“P1_0=!P1_0;”,在P1_0前有一個符號“!”,符號“!”是C語言的一個運算符,就像數學中的“+”、“-”一樣,是一種運算任號,意義是“取反”,即將該符號后面的那個變量的值取反。
注意:取反運算只是對變量的值而言的,并不會自動改變變量本身??梢哉J為C編譯器在處理“!P1_0”時,將P1_0的值給了一個臨時變量,然后對這個臨時變量取反,而不是直接對P1_0取反,因此取反完畢后還要使用賦值符號(“=”)將取反后的值再賦給P1_0,這樣,如果原來P1.0是低電平(LED亮),那么取反后,P1.0就是高電平(LED滅),反之,如果P1.0是高電平,取反后,P1.0就是低電平,這條指令被反復地執行,接在P1.0上燈就會不斷“亮”、“滅”。
該條指令會被反復執行的關鍵就在于main中的第一行程序:for(;;),這里不對此作詳細的介紹,讀者暫時只要知道,這行程序連同其后的一對大括號“{}”構成了一個無限循環語句,該大括號內的語句會被反復執行。
第三行程序是:“mDelay(1000);”,這行程序的用途是延時1s時間,由于單片機執行指令的速度很快,如果不進行延時,燈亮之后馬上就滅,滅了之后馬上就亮,速度太快,人眼根本無法分辨。
這里mDelay(1000)并不是由Keil C提供的庫函數,即你不能在任何情況下寫這樣一行程序以實現延時。如果在編寫其它程序時寫上這么一行,會發現編譯通不過。那么這里為什么又是正確的呢?注意觀察,可以發現這個程序中有void mDelay(…)這樣一行,可見,mDelay這個詞是我們自己起的名字,并且為此編寫了一些程序行,如果你的程序中沒有這么一段程序行,那就不能使用mDelay(1000)了。有人腦子快,可能馬上想到,我可不可以把這段程序也復制到我其它程序中,然后就可以用mDelay(1000)了呢?回答是,那當然就可以了。還有一點需要說明,mDelay這個名稱是由編程者自己命名的,可自行更改,但一旦更改了名稱,main()函數中的名字也要作相應的更改。
mDelay后面有一個小括號,小括號里有數據(1000),這個1000被稱之“參數”,用它可以在一定范圍內調整延時時間的長短,這里用1000來要求延時時間為1000毫秒,要做到這一點,必須由我們自己編寫的mDelay那段程序決定的,詳細情況在后面循環程序中再作分析,這里就不介紹了。
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