第三章_C51程序设计.ppt

第３章　C51单片机编程语言 3.0 单片机编程语言概述 3.1 C51程序结构 3.2 C51的数据类型 3.3 函数、数组、指针的应用 3.4 C51程序设计 3.0 单片机编程语言概述 51单片机的编程语言可以是汇编语言，也可以是高级语言，如由C语言演变而成的C51语言等。 汇编语言产生的目标代码短，占用的存储空间小，执行速度快，能充分发挥单片机的硬件功能。但对于复杂的应用来讲使用汇编语言编程复杂，程序的可读性和可移植性不强。 高级语言产生的目标代码长，占用的存储空间大，执行速度慢。但这是相对于汇编语言来讲的，其实C语言在大多数情况下的机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，编程效率也大大高于汇编语言。 如果应用系统的存储空间比较小，且对实时性的要求很高，则应选用汇编语言。如果系统的存储空间比较大，且对实时性的要求不是很高，则应选用C51语言。如果系统中有部分模块对实时性的要求很高，而其它模块对实时性的要求不是很高，则可以将两种语言结合，程序的主体部分使用C51编程，对实时性的要求高的模块用汇编语言编程，然后将汇编语言程序模块嵌入到C51语言程序当中。 无论是高级语言还是汇编语言写的源程序都必须转换成目标程序，单片机才能执行。目前很多公司都将编辑器、汇编器、编译器、连接/定位器、符号转换程序做成了软件包，称为集成开发环境，如Keil uVision、MedWin等。 3.1 C51程序结构 一个C51的源程序必须包含一个main()函数 C51的程序结构一般如下： #include//预处理命令 Char fun1();//函数声明 Char fun1() { } C51与标准C的区别 使用C语言有以下的优点： C 语言具有结构化和模块化特点，便于阅读和维护。 C 语言可移植性好，很多微控制器都支持C 编译器。功能化的代码能够很方便的从一个工程移植到另一个工程，从而减少了开发时间。 C 语言编写的程序比汇编语言编写的程序更符合人们的思考习惯，开发者可以更专心的考虑算法，而不是考虑一些细节问题。这样可以减少编程出错的机率，从而提高开发效率，减少调试的时间。 C 语言和微控制器是相对独立的，开发者不必知道处理器的具体内部结构和处理过程。当基于新型的微控制器开发程序时，可以很快上手，减少学习时间和程序开发时间。 3.2 C51的数据类型 3.2 C51数据类型 3.3 C51的运算量 3.3.1常量 在C51中支持的有整型常量、浮点型常量、字符型和字符串常量。 3.3.2变量 一个变量有两部分组成：变量名和变量值。 在C51中变量定义的格式如下： [存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表； 数据类型说明符 在定义变量时，必须通过数据类型说明符指明数据的类型，也可以用typedef定义的类型别名。 Unsigned int i; Typedef unsigned int word; Word i ; 存储种类 变量定义中可使用的存储种类（Storage Classes）有四种： 自动（auto） 外部（extern） 静态（static） 寄存器（register） 变量定义时，如果省略存储种类选项，则该变量将为自动（auto）变量（默认）。 存储种类 auto 类型： 在定义它的函数体内部有效； 进入定义它的函数体时动态分配内存，退出函数体时所占用的内存区域被释放（局部变量）； 变量的默认存储种类。 register类型： 作用域与寿命和auto型相同； 编译器尽可能将该类变量放在CPU的寄存器中，以提高存储速度。通常选择访问频率较高的变量定义为该类型，以提高效率。 存储种类 extern类型 可以在一个应用的多个程序文件中均有效； 存放在内存的静态存储区。直到该程序结束，分配的内存才被释放（全局变量）。可在函数间传递信息，在函数内被修改时，修改值会传递给其它函数。 static类型 局部变量 作用域与auto类相同； 寿命与extern类相同。数据值在两次调用之间一直保持，占用的内存空间在程序结束才释放。 全局变量 仅在定义它的程序文件内有效； 寿命与extern类相同。作用范围受限的全局变量，仅在定义它的文件中有效。 存储区域 8051系列微处理器采用了哈佛结构，即程序存储器和数据存储器是分离的。8051系列微处理器提供了三种不同类型的存储区域（memory areas）： 程序存储区（program memory） 内部数据存储区（internal data memory） 外部数据存储区（external data memory） 这三种存储区域均从地址0开始编址，通过采用不同的寻址指令来解决地