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单片机C语言入门教程


单片机 C 语言入门教程
来源:21ic 关键字:单片机 C 语言 作者: 入门教程

学习一种编程语言,最重要的是建立一个练习环境,边学边练才能学好。Keil 软件是目前最流行开发 80C51 系列单片机的软件,Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇 编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个 集成开发环境(?Vis

ion)将这些部份组合在一起。 学习之前请先安装 KEILC51 软件,在学会使用汇编语言后,学习 C 语言编程是一 件比较容易的事,我们将通过一系列的实例介绍 C 语言编程的方法。图 1-1 所示电路 图使用 89c51 单片机作为主芯片, 这种单片机性属于 80C51 系列, 其内部有 8K 的 FLASH ROM,可以反复擦写, 非常适于做实验。 89c51 的 P1 引脚上接 8 个发光二极管, P3.2~P3.4 引脚上接 4 个按钮开关,我们的任务是让接在 P1 引脚上的发光二极管按要求发光。

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简单的 C 程序介绍

例 1-1: 让接在 P1.0 引脚上的 LED 发光。 /************************************************ 单灯闪烁程序 *************************************************/ #include "reg51.h"//这一句是将 51 的常用端口,内部寄存器等的定义文件包 含进这段程序

sbit P1_0=P1^0; void main() { } 这个程序的作用是让接在 P1.0 引脚上的 LED 点亮。下面来分析一下这个 C 语言 程序包含了哪些信息。 1)"文件包含"处理。 程序的第一行是一个"文件包含"处理。 所谓"文件包含"是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来,所以这里 的程序虽然只有 4 行,但 C 编译器在处理的时候却要处理几十或几百行。这里程序中 包含 REG51.h 文件的目的是为了要使用 P1 这个符号,即通知 C 编译器,程序中所写 的 P1 是指 80C51 单片机的 P1 端口而不是其它变量。这是如何做到的呢? 打开 reg51.h 可以看到这样的一些内容: /*-------------------------------------------------------------------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; P1_1=0;

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 内部结构的读者不难看出,这里都是一些符号的定义,即规定符号 名与地址的对应关系。注意其中有 sfr P1 = 0x90; 这样的一行(上文中用黑体表示),即定义 P1 与地址 0x90 对应,P1 口的地址 就是 0x90(0x90 是 C 语言中十六进制数的写法,相当于汇编语言中写 90H)。 从这里还可以看到一个频繁出现的词:sfr sfr 并标准 C 语言的关键字,而是 Keil 为能直接访问 80C51 中的 SFR 而提供了 一个新的关键词,其用法是:

sfrt 变量名=地址值。 2)符号 P1_0 来表示 P1.0 引脚。 在 C 语言里,如果直接写 P1.0,C 编译器并不能识别,而且 P1.0 也不是一个合 法的 C 语言变量名,所以得给它另起一个名字,这里起的名为 P1_0,可是 P1_0 是不 是就是 P1.0 呢?你这么认为,C 编译器可不这么认为,所以必须给它们建立联系, 这里使用了 Keil C 的关键字 sbit 来定义,sbit 的用法有三种: 第一种方法:sbit 位变量名=地址值 第二种方法:sbit 位变量名=SFR 名称^变量位地址值 第三种方法:sbit 位变量名=SFR 地址值^变量位地址值 如定义 PSW 中的 OV 可以用以下三种方法: sbit OV=0xd2 (1)说明:0xd2 是 OV 的位地址值 sbit OV=PSW^2 (2)说明:其中 PSW 必须先用 sfr 定义好 sbit OV=0xD0^2 (3)说明:0xD0 就是 PSW 的地址值 因此这里用 sfr P1_0=P1^0;就是定义用符号 P1_0 来表示 P1.0 引脚,如果你愿 意也可以起 P10 一类的名字,只要下面程序中也随之更改就行了。 3)main 称为"主函数"。 每一个 C 语言程序有且只有一个主函数,切必须有一个主函数,其放置的位置不 要求,可以放在程序最后(推荐),函数后面一定有一对大括号"{}", 在大括号里面书写 其它程序。 从上面的分析我们了解了部分 C 语言的特性,下面再看一个稍复杂一点的例子。 例 1-2 让接在 P1.0 引脚上的 LED 闪烁发光 /************************************************* 单灯闪烁程序 *************************************************/ #include "reg51.h" #define uchar unsigned char

#define uint unsigned int sbit P10=P1^0; /*延时程序 由 Delay 参数确定延迟时间 */ 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 引脚 mDelay(1000); } } 程序分析: 主程序 main 中的第一行暂且不看, 第二行是"P1_0=!P1_0;", 在 P1_0 前有一个符号"!",符号"!"是 C 语言的一个运算符,就像数学中的"+"、"-"一样, 是一种运算任号,意义是"取反",即将该符号后面的那个变量的值取反。 注意:取反运算只是对变量的值而言的,并不会自动改变变量本身。可以认为 C 编译器在处理"!P1_0"时,将 P1_0 的值给了一个临时变量,然后对这个临时变量取 反,而不是直接对 P1_0 取反,因此取反完毕后还要使用赋值符号("=")将取反后 的值再赋给 P1_0,这样,如果原来 P1.0 是低电平(LED 亮),那么取反后,P1.0 就

是高电平(LED 灭),反之,如果 P1.0 是高电平,取反后,P1.0 就是低电平,这条 指令被反复地执行,接在 P1.0 上灯就会不断"亮"、"灭"。 该条指令会被反复执行的关键就在于 main 中的第一行程序:for(;;),这里不 对此作详细的介绍,读者暂时只要知道,这行程序连同其后的一对大括号"{}"构成了 一个无限循环语句,该大括号内的语句会被反复执行。 第三行程序是:"mDelay(1000);",这行程序的用途是延时 1s 时间,由于单片 机执行指令的速度很快,如果不进行延时,灯亮之后马上就灭,灭了之后马上就亮, 速度太快,人眼根本无法分辨。 这里 mDelay(1000)并不是由 Keil C 提供的库函数,即你不能在任何情况下写这 样一行程序以实现延时。如果在编写其它程序时写上这么一行,会发现编译通不过。 那么这里为什么又是正确的呢?注意观察,可以发现这个程序中有 void mDelay(…) 这样一行,可见,mDelay 这个词是我们自己起的名字,并且为此编写了一些程序行, 如果你的程序中没有这么一段程序行,那就不能使用 mDelay(1000)了。有人脑子 快,可能马上想到,我可不可以把这段程序也复制到我其它程序中,然后就可以用 mDelay(1000)了呢?回答是,那当然就可以了。还有一点需要说明,mDelay 这个名 称是由编程者自己命名的,可自行更改,但一旦更改了名称,main()函数中的名字也 要作相应的更改。 mDelay 后面有一个小括号, 小括号里有数据 (1000) , 这个 1000 被称之"参数", 用它可以在一定范围内调整延时时间的长短, 这里用 1000 来要求延时时间为 1000 毫 秒,要做到这一点,必须由我们自己编写的 mDelay 那段程序决定的,详细情况在后 面循环程序中再作分析,这里就不介绍了。


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