《单片机原理、接口技术及应用》课件第10章.ppt

第10章MCS-51单片机的C51程序设计及应用

10.1C51数据类型与存储类型

10.2运算符

10.3流程控制语句

10.4构造数据类型

10.5C51指针(*)

10.6C51函数

10.7预处理器

10.8基于C51的MCS-51单片机接口程序设计

习题与思考题

10.1C51数据类型与存储类型

不论是变量还是常量都有自己的数据类型。

在程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量。一个变

量主要由两部分构成：变量名和变量值。每个变量都有一个变

量名，在单片机片内或片外RAM中占据一定字节数(根据数据

类型的不同)的存储单元，并在该RAM单元中存放该变量的值。

在程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量。与变量

一样，常量也有不同的数据类型。如0、1、3、-5等为整型常

量；3.6、-6.39等为实型常量；A、b 等为字符型常量。

可以用一个标识符代表一个常量，例如，用标识符PAI代

表圆周率3.14。

通常，将标识符代表的符号常量名用大写字母表示，变量

用小写字母表示，以方便区别。这是程序员的习惯，并非语法

限定。

C51同C语言一样对标识符是区分大小写的，即abc与Abc

是两个不同的变量；PAI与Pai是两个不同的符号常量。例如用

标识符PAI代表圆周率3.14。用标识符Pai代表圆周率3.1415926。

C51支持的数据类型分为基本数据类型、构造数据类型和指针

类型。

下面具体介绍基本数据类型，构造数据类型在10.4节介绍，

指针类型在10.5节介绍。

1．C51基本数据类型

C51的基本数据类型比标准C(ISOC1990)的基本数据类型

多。例如bit类型、sbit类型、sfr类型等是C51有而标准C没有的。

表10-1是C51基本数据类型表，表中最下面5种数据类型是

C51有而标准C没有的。

面向数学运算和数据处理的计算机晶振往往达吉赫兹，而

面向控制的单片机晶振仅10 MHz左右。MCS-51系列单片机对数

据类型的选择，对提高运行效率具有特殊的意义。表10-1所列出

的数据类型中，只有bit和unsignedchar两种数据类型可以直接支

持MCS-51系列单片机的机器指令。对于C51这样的高级语言，

不管使用何种数据类型，虽然某一行C51程序从字面上看，其操

作十分简单，而实际上C51需要经过编译器用一系列机器指令对

每一行C51程序进行复杂的数据类型处理后，才能在单片机中执

行。特别是使用浮点变量时，编译后的程序长度明显增加；单

片机的运算时间也明显增加。例如，程序中使用了浮点变量时，

C51编译器将调用相应的函数库，把它们加到程序中去。

如果我们在编写C51程序时使用大量的、不必要的数据类型变

量，就会导致C51编译器相应地增加所调用的库函数的数量，

以处理大量增加的数据类型变量。这会使编译后的程序变得过

于庞大。所以，如果对运算速度要求较高或代码空间有限，就

要尽可能使用bit和unsignedchar两种数据类型；其他数据类型

尽可能少用或不用。

2．C51存储类型

MCS-51系列单片机将程序存储器(ROM、EPROM、

EEPROM、FLASH)和数据存储器(RAM)分开，并有各自的寻

址引脚(硬件)和寻址方式(软件、指令)相对应。

MCS-51系列单片机在物理上有4个存储空间：

(1)片内程序存储器空间，简称片内ROM，可能是ROM、

OTPROM、EPROM、EEPROM、FLASH中的一种；

(2)片外程序存储器空间，简称片外ROM，可能是ROM、

OTPROM、EPROM、EEPROM、FLASH中的一种；

(3)片内数据存储器空间，简称片内RAM；

(4)片外数据存储器空间，简称片外RAM。

变量的存储类型就是指该变量存放在以上4个存储空间的

哪一个空间。

C51的6种存储类型见表10-2。各种存储类型所占的位数，

字节数如表10-3所示。

3．C51存储模式

存储模式决定变量的默认存储类型，C51存储模式分为三

种，它们是SMALL存储模式、COMPACT存储模式和LARGE

存储模式。如果在定义变量时没有定义存储类型，C51编译器

会根据SMALL存储模式、COMPACT存储模式和LARGE存储

模式自动选择默认的存储类型。

“存储模式”也称为“编译模式”，其说明见表10-4。

例如，如果我