单片机C51教学课件共50页.ppt

1、第1章 C51数据类型与运算一、C51数据类型C51数据类型与标准C数据类型的最大不同之处：位型。位型（bit）字符型（char）整型（int）长整型（long）浮点型（float）双精度浮点型（double）数组类型（array）结构体类型（struct）共用体（union）枚举（enum）基本类型构造类型指针类型空类型数据类型第1章 C51数据类型与运算C51数据类型的取值范围：数据类型长度（bit）长度（byte）值域范围bit10，1unsigned char810255signed char81128127unsigned int162065535signed int162 3276

2、832767unsigned float32404294967295signed float324 21474836482147483647float3241.176E-383.40E+38(6位数字)double6481.176E-383.40E+38(10位数字)一般指针243存储空间065535第1章 C51数据类型与运算二、C51数据存储类型 1. C51存储类型与MCS-51单片机存储空间的对应关系 存储类型存储类型与存储空间的对应关系与存储空间的对应关系data直接寻址片内数据存储区，访问速度快（128字节）bdata可位寻址片内数据存储区，允许位与字节混合访问（16字节）idat

3、a间接寻址片内数据存储区，可访问片内全部RAM地址空间（256字节）pdata分页寻址片外数据存储区（256字节），由MOVX Ri访问xdata寻址片外数据存储区（64K字节），有MOVX DPTR访问code寻址代码存储区（64K字节），有MOVC DPTR访问第1章 C51数据类型与运算2. C51存储类型及其大小和值域 存储类型长度（bit）长度（byte）值域范围data810255idata810255pdata810255xdata162065535code162065535第1章 C51数据类型与运算3.51单片机的存储模式 存储模式说 明SMALL 参数及局部变量放入可直接寻

4、址的片内存储器（最大128字节，默认存储类型是data），因此访问十分方便。另外所有对象，包括栈，都必须嵌入片内RAM。栈长很关键，因为实际栈长依赖于不同函数的嵌套层数COMPACT 参数及局部变量放入分页片外存储区（最大256字节，默认的存储类型是pdata），通过寄存器R0和R1间接寻址，栈空间位于内部数据存储区中LARGE 参数及局部变量直接放入片外数据存储区（最大64KB，默认存储类型为xdata），使用数据指针DPTR来进行寻址。用此数据指针访问的效率较低，尤其是对二个或多个字节的变量，这种数据类型的访问机制直接影响代码的长度，另一不方便之处在于这种数据指针不能对称操作第1章 C51

5、数据类型与运算三、C51定义SFR定义方法：两个关键字：sfr和sbit1.定义特殊功能寄存器用sfr例如：sfr PSW=0 xD0；/*定义程序状态字PSW的地址为D0H*/sfr TMOD=0 x89；/*定义定时器/计数器方式控制寄存器TMOD的地址为89H*/sfr P1=0 x90；/*定义P1口的地址为90H*/2.定义可位寻址的特殊功能寄存器的位用sbit例如：sbit CY=0 xD7；/*定义进位标志CY的地址为D7H*/sbit AC=0 xD06；/*定义辅助进位标志AC的地址为D6H*/sbit RS0=0 xD03；/*定义RS0的地址为D3H*/ 第1章 C51数

6、据类型与运算标准SFR在reg51.h、reg52.h 等头文件中已经被定义，只要用文件包含做出申明即可使用。例如：#include ”reg51.h”sbit P10=P10;sbit P12=P12;main()P10=1;P12=0;PSW=0 x08;第1章 C51数据类型与运算四、C51定义并行口 单片机内部并行口用sfr定义，外部并行口的定义如何定义？用指针定义，指针的定义在absacc.h头文件中例如：#include “absacc.h”#define PA XBYTE0 xffecmain()PA=0 x3A; /*将数据3AH写入地址为0 xffec的存储单元或I/O端口*

7、/XBYTE是一个指针，它将PA定义为一个外部并行口，其地址是FFECH。第1章 C51数据类型与运算五、C51定义位变量使用关键字bit例如：bit lock；/*将lock定义为位变量*/bit dirention；/*将direction定义为位变量*/ 注意：不能定义位变量指针；也不能定义位变量数组。第1章 C51数据类型与运算六、C51运算符、表达式及其规则 1.算术运算符 加法运算符 减法运算符乘法运算符除法运算符 模运算或取余运算符为自增运算符为自减运算符。 关系运算符 小于 小于等于 大于 大于等于 等于！ 不等于doublefloatintcharlongunsigned高低

8、这四个运算符的优先级相同，处于高优先级这两个运算符的优先级相同，处于低优先级 逻辑运算符 & 逻辑与| 逻辑或！ 逻辑非 位运算符 & 按位与相当于ANL指令| 按位或 相当于ORL指令按位异或相当于XRL指令 按位取反相当于CPL指令 右移相当于RR指令 赋值运算符 赋值运算符就是赋值符号“=” 复合赋值运算符 十种：， ， ， ， ，。按优先级顺序结合运算。例如：a+=b 等价于a=(a+b)x*=a+b 等价于x=(x*(a+b)a&=b 等价于a=(a&b)a=4 等价于a=(a=1) c=10; else if (a=2) c=20; else if (a=3) c=30; else

9、 if (a=4) c=40; else c=0; 第2章 C51流程控制语句 switch/case语句语句switch/case语句的一般形式如下：语句的一般形式如下：switch（表达式）（表达式） case 常量表达式常量表达式1：语句：语句1； break；case 常量表达式常量表达式2：语句：语句2； break；case 常量表达式常量表达式n：语句：语句n； break；default ：语句：语句n+1；第2章 C51流程控制语句流程控制语句例例7.1：单片机：单片机P1口的口的P1.0和和P1.1各接一个开关各接一个开关K1、K2，P1.4、P1.5、P1.6和和P1.7

10、各接一只发光二极管。有各接一只发光二极管。有K1和和K2的不同状态来的不同状态来确定哪个发光二极管被点亮。确定哪个发光二极管被点亮。K2K1亮的二极管亮的二极管00L101L210L311L4第2章 C51流程控制语句流程控制语句方法一：用方法一：用if语句实现语句实现#include “reg51.h”void main()char a;a=P1;a=a&0 x03;/*屏蔽高屏蔽高6位位*/if (a=0) P1=0 x83； else if (a=1) P1=0 x43； else if (a=2) P1=0 x23； else P1=0 x13；第2章 C51流程控制语句方法二：用sw

11、itch/case语句实现#include “reg51.h”void main()char a;a=P1;a=a&0 x03;/*屏蔽高6位*/switch (a) case0：P1=0 x83；break； case1：P1=0 x43；break； case2：P1=0 x23；break；case3：P1=0 x13； 第2章 C51流程控制语句二、循环语句 if语句和goto语句goto语句只能构成简单循环，与if语句一起可以实现当型和直到型循环。 构成当型循环loop：if（表达式）语句goto loop； 构成直到型循环loop：语句 if（表达式）goto loop； 第2章

12、C51流程控制语句 while语句while语句的一般格式：while（表达式）语句 do-while语句do-while语句一般格式： do 语句 while （表达式）； for语句for语句的一般形式： for （表达式1；表达式2；表达式3）语句先计算表达式的值，若其值为非0，则执行内嵌语句（循环），若其值为0，则退出while循环。先执行内嵌的语句， 若表达式的值为非0时，则循环；当表达式的值为0时，则结束循环，执行do-while语句下面的语句。 第2章 C51流程控制语句举例：例7.1的程序只能执行一遍，先用循环程序使其无穷循环下去。 用goto语句实现#include “reg

13、51.h”void main()char a;loop：a=P1;a=a&0 x03;/*屏蔽高6位*/switch (a)case0：P1=0 x83；break；case1：P1=0 x43；break；case2：P1=0 x23；break；case3：P1=0 x13；goto loop；第2章 C51流程控制语句 用while语句实现#include “reg51.h”void main()char a;while (1) a=P1; a=a&0 x03;/*屏蔽高6位*/ switch (a) case0：P1=0 x83；break； case1：P1=0 x43；break；

14、 case2：P1=0 x23；break； case3：P1=0 x13； While中的条件恒为1，表示死循环。第2章 C51流程控制语句 用do-while语句实现#include “reg51.h”void main() char a; do a=P1; a=a&0 x03;/*屏蔽高6位*/ switch (a) case0：P1=0 x83；break；case1：P1=0 x43；break；case2：P1=0 x23；break；case3：P1=0 x13； while (1);While中的条件恒为1，表示死循环。第2章 C51流程控制语句 用for语句实现#includ

15、e “reg51.h”void main()char a;for (； ；)a=P1;a=a&0 x03;/*屏蔽高6位*/switch (a)case0：P1=0 x83；break；case1：P1=0 x43；break；case2：P1=0 x23；break；case3：P1=0 x13； for中的条件恒为真，表示死循环。第3章 C51构造数据类型一、数组 一维数组 一维数组的定义 类型说明符 数组名元素个数；如：int a50； 一维数组的初始化 int a5=1，2，3，4，5；/*给全部元素赋值*/int b6=1，2，6；/*给部分元素赋值*/int d10；d0=4；d1

16、=6； /*定义完后再赋值*/第3章 C51构造数据类型 二维数组 二维数组的定义类型说明符 数组名行数 列数；如：float a34； 二维数组的初始化int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12；/*全部初始化*/ int a34=1，2，3，4，5，6，7，8，；/*部分初始化，a20= a21= a22= a23= 0*/C51还可以定义多维数组，也可以定义字符型数组。数组是十分有用的数据类型，用它可以形成容易查找的数据表格。第3章 C51构造数据类型二、指针1. 基于存储器的指针基于存储器的指针是在说明一个指针时，指定它所指向的对象的存储类型。一般占2字节。例

17、如：char xdata *px；px为指向一个定义在xdata存储器中的字符变量的指针变量。px本身在默认的存储器区域（由编译模式决定），其长度为2字节。例如：char xdata *data py；py为指向一个定义在xdata存储器中的字符变量的指针变量。py本身在RAM中，与编译模式无关，其长度也为2字节。 第3章 C51构造数据类型2.一般指针 不作特别申明的指针，即为一般指针。如：char *pz；这里没有指定指针变量pz所指向的变量的存储类型，pz处于编译模式默认的存储区，长度为3字节。3个字节的含义如下： 地址+0+1+2内容存储类型的编码高位地址偏移量低位地址偏移量存储类型i

18、dataxdatapdatadatacode编码值12345例如：#define XBYTE (unsigned char *) 0 x20000L) XBYTE被定义为(unsigned char *) 0 x20000L，它是一个一般指针，其存储类型为2，即为xdata型，偏移量是0000，这样，XBYTE成为指向外部数据存储器的零地址单元的指针。而XBYTE8000则表示外部数据存储器的0 x8000单元。 第4章 C51函数一、函数的定义与分类 函数的分类 标准库函数 用户自定义函数用户自定义函数是用户根据自己的需要而编写的函数。从函数定义的形式上划分：无参数函数、有参数函数和空函数。

19、 函数的定义 返回值类型 函数名（形式参数列表）函数体例如：int max（int x，int y，int z）返回值的数据类型为整型，函数名为max，x、y、z为个整型入口参数。第4章 C51函数二、C51的库函数C51编译器提供了丰富的库函数，使用这些库函数大大提高了编程效率，用户可以根据需要随时调用。每个库函数都在相应的头文件中给出了函数的原型，使用时只需在源程序的开头用编译预处理命令#include将相关的头文件包含进来即可。 例如，要进行绝对地址访问，只需要在程序开头使用#include “absacc.h”文件包含就可以了。要访问SFR和SFR的位，则只需要在程序开头使用#incl

20、ude “reg51.h” 或#include “reg52.h”文件包含。第5章 C51应用编程实例例1： 外部中断0引脚（P3.2）接一个开关，P1.0接一个发光二极管。开关闭合一次，发光二极管改变一次状态。本例解决外部中断如何应用。#include “reg51.h”#include “intrins.h”void delay（void） int a=5000； while（a）_nop_（）；void int_srv（void）interrupt 0 using 1 delay（）； if（INT0=0） P10=!P10；while（INT0=0）； 延时程序0表示外部中断01表示使

21、用第1组寄存器第5章 C51应用编程实例void main（） P10=0； EA=1； EX0=1；while（1）； 例2： 从P1.0输出方波信号，周期为50ms。设单片机的focs=6MHz。本例解决定时器及其中断的应用。#include “reg51.h”void main（） TMOD=0 x01； TH0=12500/256； TL0=12500%256； ET0=1； EA=1； TR0=1； while（1）； 定时25ms第5章 C51应用编程实例void T0_srv（void）interrupt 1 using 1 TH0=12500/256； TL0=12500%25

22、6； P10=!P10；例3：如图所示，单片机扩展可编程接口芯片8155，8155PA口控制8只发光二极管，形成走马灯，每位点亮的时间为0.1秒。 第5章 C51应用编程实例8155的端口地址如下：命令口地址（COM8155）：FEF8HPA口地址（PA8155）：FEF9HPB口地址（PB8155）：FEFAHPC口地址（PC8155）：FEFBH#include “reg51.h”#include “absacc.h”#define COM8155 XBYTE0 xfef8#define PA8155 XBYTE0 xfef9void delay（void） /*延时1ms*/ TH0=5

23、00/256； TL0=500%256； TR0=1； while（!TF0）； TF0=0； TR0=0；第5章 C51应用编程实例main（） char i； disp_word=0 x01； /*从第1位开始点亮*/ COM8155=0 x01； /*初始化8155*/ do PA8155= disp_word；/*输出去点亮一位*/ for（i=0；i100；i+） /*点亮0.1秒 */ delay（）； disp_word= disp_word1； /*左移控制字，准备点亮下一位*/ if（disp_word=0）disp_word=0 x01； whlie（1）；第5章 C51应

24、用编程实例例4：独立键盘，用C语言实现。 第5章 C51应用编程实例#include “reg51.h”#include “absacc.h”void delay（void） /*延时1ms*/ TH0=500/256； TL0=500%256； TR0=1； while（!TF0）； TF0=0； TR0=0；第5章 C51应用编程实例main（） char x，i； loop： x=P1； x=x&0 x0f； if（x=0）goto loop； for（i=0；i10；i+） /*延时10ms去抖动*/ delay（）； x=P1； x=x&0 x0f； if（x=0）goto loop

25、； switch（x） case 0 x01：PBYTE0 x20= PBYTE0 x201；break；/*20单元加1*/ case 0 x02：PBYTE0 x20= PBYTE0 x201；break；/*20单元减1*/ case 0 x04：PBYTE0 x20= 0 x00；break；/*20单元清0*/ case 0 x08：PBYTE0 x20= 0 xff； /*20单元置全1*/ goto loop；第5章 C51应用编程实例例5：动态显示，用C语言实现。 首先扫描最后扫描第5章 C51应用编程实例#include “reg51.h”#include “intrins.

26、h”char code dispdata =0 x3F，0 x06，0 x5B，0 x4F，0 x66，0 x6D，0 x7D，0 x07，0 x7F，0 x6F；char dis_dat4；void delay（void） /*延时1ms*/TH0=500/256；TL0=500%256；TR0=1；while（!TF0）；TF0=0；TR0=0；第5章 C51应用编程实例void disp（char ch1） /*显示函数*/ static char ch=0 x01； P2=ch； P1=dis_datach1； ch=ch1； if（ch=0 x10）ch=0 x01； main（）

27、char ch1； TMOD=0 x01; while（1） for（ch1=0；ch14；ch1+） /*对四位LED扫描一遍*/ disp（ch1）； delay（）； delay（）； delay（）； 第5章 C51应用编程实例例6：如图所示，对8个通道轮流采集一次，采集的结果放在数组ad中。通道地址：78H7FH第5章 C51应用编程实例#include “reg51.h”#include “absacc.h”sbit ad_busy=P32；main（）static char idata ad8；char i；char pdata *ad_ch；ad_chl=0 x78；/*设置初

28、始通道地址*/for（i=0；i4）&0 x0f）；/*存结果*/第5章 C51应用编程实例例8：如图所示，要求DAC0832输出锯齿波电压信号，信号周期自由，用C语言写出相应程序。 用Q7作选择信号，口地址：7FH第5章 C51应用编程实例#include “reg51.h”#include “absacc.h”#define DA0832 PBYTE0 x7fmain（）char i；do for（i=0；i255；i+）DAC0832=i； while（1）;小 结 掌握C51的数据类型、C51的数据存储类型、C51的存储模式、C51对SFR的定义、C51对位变量的定义，在这些方面与标准C语言有很大不同，至于其他规则与标准C语言是基本一致的； 了解C51的库函数； 学习时应与汇编语言与标准C语言的程序对照起来，特别强调C51如何操作基本I/O口、扩展I/O口，如何进行位操作和对特殊功能寄存器的操作，掌握C51下定时器/计数器的应用及中断的使用方法。