单片机原理及接口技术课件：C51高级语言程序设计.pptx

C51高级语言程序设计单片机原理及接口技术

单片机原理及接口技术目录4.1C语言高级编程4.2C51对标准C语言的扩展4.3C51的运算符及表达式4.4C51函数4.5C51构造数据类型4.6C51库函数4.7C51程序编写4.8C51语言与汇编语言接口

单片机原理及接口技术概述汇编语言编写程序对硬件操作比较便利，编写的程序代码短，但使用起来很不方便，可读性和可移植性较差。同时，汇编语言程序的设计周期长，调试和排错也比较困难。为了提高编程速度和应用程序效率，改善程序的可读性和可移植性，最好是采用高级语言来进行系统程序设计。而C语言既有高级语言使用方便的特点，也具有汇编语言直接对硬件进行操作的特点，因此在现代计算机软件系统设计中，特别是在单片机应用系统的开发过程中，往往用C语言来进行程序编写和开发。本章主要介绍MCS-51单片机的C语言语法和程序设计，并讨论C语言程序的结构和编程方法。

单片机原理及接口技术4.1.1C语言的特点C语言于20世纪70年代初问世，早期的C语言主要是用于UNIX系统。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐被人们认识，到了20世纪80年代，C语言开始进入其它操作系统，并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到广泛的使用，并成为当代最优秀的程序设计语言之一。与其它高级语言相比，C语言具有以下一些特点：1.简洁性：C语言仅有32个关键字和9种控制语句，使得程序编写简洁、灵活。2.运算符丰富：C语言提供了34种运算符，包括括号、赋值、强制类型转换等，使得表达式多样化，能够实现复杂的运算。4.1C语言高级编程

单片机原理及接口技术3.数据结构多样：C语言支持整型、实型、字符型、数组类型、指针类型等多种数据类型，可以构建复杂的数据结构。4.结构化设计：C语言拥有多种控制语句，支持if-else、while、do-while、switch、for等结构化控制语句，程序以函数为模块，便于进行结构设计。5.硬件操作：C语言允许直接访问物理地址和进行位操作，具有汇编语言的大部分功能。6.高效性：C语言编写的程序生成的目标代码质量高，执行效率高，通常比汇编语言编写的程序效率低10%～30%。7.可移植性：C语言程序具有很好的可移植性，通常无需修改即可在不同机型和操作系统上运行。

单片机原理及接口技术4.1.2C语言与MCS-51单片机51系列单片机支持三种高级语言，即PL/M，C和BASIC。C语言是一种通用的程序设计语言，其代码率高，数据类型及运算符丰富，并具有良好的程序结构，适用于各种应用的程序设计，是目前使用较广的单片机编程语言。MCS-51系列单片机采用的C语言，简称C51。C51符合C语言的ANSI标准，并根据单片机的特性进行了扩展。C51所产生的目标代码短、运行速度高、所需存储空间小。注：1.在实际的系统设计中，当设计对象只是一个小的嵌入式系统时，汇编语言是一个很好的选择，因为代码一般都不超过8K，而且都比较简单；2.当一个系统对时钟要求很严格时，使用汇编语言成了唯一的方法。

单片机原理及接口技术4.1.3C51编译器目前支持MCS-51单片机的C语言编译器有很多种，然而并非所有的Cx51编译器都能产生具有8051特点的有效代码。下面就不同的编译器做简要介绍。表4-1各个编译器的整体特性编译器版本编译时间存储模式编译堆栈浮点支持AmericanAUTOMATION16.02.076min3sSMLNo仅大模式IAR4.05A2min3sTSCMLBYesYesAvocet1.31min47sSMLNoYesBso/Tasking1.102min25sSALYesYesIntermetrics3.322min52sSL(支持几种动态分配方案)NoYesMicroComputerControls1.7不能编译所有测试程序SMLNoNoDunfieldShareware2.11不能编译所有测试程序SL（ROM和RAM必须映像到同一地址空间）NoNoKeil3.011min28sSALYesYes

单片机原理及接口技术KeilC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境，同时保留了汇编代码高效、快速的特点。C51编译器的功能不断增强，使得使用者可以更加贴近CPU本身及其它的衍生产品。C51已被完全集成到μVision4的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器、汇编器、实时操作系统、项目管理器和调试器。μVision4IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。C51V7版本是目前最高效、灵活的8051