单片机原理及应用(C语言版)4.ppt

单片机原理及应用 （C语言版）第4章 单片机C语言及程序设计 第4章 单片机C语言及程序设计 4.1 C51概述 4.2 C51数据类型及存储 4.3 C51变量的定义及数据存储区域 4.4 C51位变量的定义 4.5 C51特殊功能寄存器的定义 第4章 单片机C语言及程序设计 本章主要讨论C51变量的定义和函数的定义，以及Keil C软件的使用等。 本章内容的安排，认为读者已经学习过C语言，具有C语言的基本知识，因此，本章内容完全是结合单片机来讲解，也就是补充C语言在单片机方面的概念、数据定义和函数定义等。 通过本章学习，使读者能够比较顺利地编写C51程序。 4.1 C51概述 主要内容 4.1.1 C语言编程的优势 4.1.2 C51与ANSI C的区别 4.1.3 C51扩展的关键字 4.1 C51概述 学习单片机C语言的必要性 随着单片机性能的不断提高，C语言编译调试工具的不断完善，以及现在对单片机产品辅助功能的要求、对开发周期不断缩短的要求，使得越来越多的单片机编程人员转向使用C语言，因此有必要在单片机课程中讲授“单片机C语言”。 “C51”概念：为了与ANSI C区别，把“单片机C语言”称为“C51”，也称为“Keil C”。 4.1.1 C语言编程的优势 在编程方面，使用C51较汇编语言有诸多优势： 1）编程容易 2）容易实现复杂的数值计算 3）容易阅读与交流 4）容易调试与维护程序 5）容易实现模块化开发 6）程序可移植性好 4.1.2 C语言与ANSI 的区别 用汇编语言编写单片机程序时，必须要考虑其存储器的结构，尤其要考虑其片内数据存储器、特殊功能寄存器是否正确合理的使用，以及按照实际地址端口数据的处理。 用C51编写程序，虽然不像汇编语言那样需要具体地组织、分配存储器资源，但是C51对数据类型和变量的定义，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。 4.1.2 C语言与ANSI 的区别 用C51编写单片机程序，与用ANSI C编写程序的不同之处是，需要根据单片机存储器结构及内部资源，定义相应的数据类型和变量。 其它的语法规定、程序结构及程序设计方法，都与ANSI C相同。所以本章主要介绍C51各种变量的定义、指针定义、函数定义和混合编程。 4.1.3 C51扩展的关键字 由于单片机在结构及编程上的特殊要求，C51有自己的特殊关键字，称之为C51扩展的关键字，下面给出常用的C51扩展的关键字。 _at_ bdata bit code data idata interrupt pdata reentrant sbit sfr sfr16 using volatile xdata 这些关键字在后面会陆续接触到，此处先不给出它们的含义。 4.2 C51数据类型及存储 主要内容 4.2.1 C51的数据类型 4.2.2 C51数据的存储 4.2.1 C51的数据类型 4.2.1 C51的数据类型 数据类型转换 1）自动转换 转换规则是向高精度数据类型转换、向有符号数据类型转换。如字符型变量与整型变量相加时，则位变量先转换字符型或整型数据，然后相加。 2）强制转换 像ANSI C一样，通过强制类型转换的方式进行转换。如： unsigned int b; float c; b=(int)c; 4.2.2 C51数据的存储 MCS-51单片机只有bit和unsigned char两种数据类型支持机器指令，而其它类型的数据都需要转换成bit或unsigned char型进行存储。 为了减少单片机的存储空间和提高运行速度，要尽可能地使用unsigned char型数据。 一、位变量的存储 bit和sbit型位变量，直接存于RAM的位寻址空间，包括低128位和特殊功能寄存器位。 4.2.2 C51数据的存储 二、字符变量的存储 字符变量（char）：无论是unsigned char数据还是signed char数据，均为1个字节，能够被直接存储在RAM中，可以存储在0～0x7f区域，也可以存储在0x80～0xff区域，与变量的定义有关。 unsigned char数：可直接被MSC-51接受 signed char数据：用补码表示。需要额外的操作来测试、处理符号位，使用的是两种库函数，代码量大，运算速度降低。 4.2.2 C51数据的存储 三、整型变量的存储 整型变量（int）：不管是unsigned int数据还是signed int数据，均为2个字