單片機小白學(xué)步(14) 點亮第一個LED的程序分析

之前我們寫的程序如下：

#include

sbit LED = P1^0;

void main()

{

LED = 0;

while(1);

}

頭文件

第一行包含頭文件，這個和C語言編寫HelloWorld時的#include 一樣。頭文件reg52.h中定義了單片機的一些寄存器，如P0~P3等。至于什么是寄存器，將在原理篇中具體介紹，現(xiàn)在我們只要把它想象成C語言中常說的內(nèi)存就好了。有興趣的讀者可以右擊reg52.h打開頭文件看一看。

C51的變量類型

這里我們使用的語言是C51，和標(biāo)準C語言相比，最主要的特點就是多出來兩種變量類型：sfr和sbit。sfr和char一樣是一個8位數(shù)據(jù)類型，表示一個8位的寄存器。例如頭文件reg52.h中就有一句sfr P1 = 0x90，它定義了寄存器P1。由于P1是IO口寄存器，所以對P1賦值，則相應(yīng)的， IO口P1將輸出對應(yīng)的高低電平。而sbit則是一個1位數(shù)據(jù)類型，只有0和1兩種值，它對應(yīng)寄存器中的一個位。

于是在第二行里，我們定義了sbit型變量LED，并設(shè)置LED對應(yīng)P1的最低位bit0。此時變量LED就和IO口P1.0關(guān)聯(lián)起來。執(zhí)行賦值語句LED = 0，IO口P1.0就會輸出低電平，于是我們電路中的LED就會亮起來了。是不是非常神奇呢？在原理篇中，我會一步一步講解單片機是如何實現(xiàn)這種功能的。

位尋址

在其他的很多單片機中，我們只能讀寫整個P1寄存器，而不能直接定義類似sbit這種對應(yīng)寄存器一位的數(shù)據(jù)類型，另外51單片機里面有些寄存器也只能整個8位一起讀寫。這種直接讀寫一個寄存器位的特性被叫做位尋址功能。

又是一個很難理解的概念，同樣，還是需要了解原理篇才能很好的理解它，現(xiàn)在完全不用擔(dān)心，我提這個就是想讓初學(xué)者對此提前有個大體印象。畢竟很多知識都是慢慢積累的，如果把大量這樣的小知識全部放在原理篇中一并介紹，反而難以接受。

主函數(shù)的特點：沒有參數(shù)和返回值

讀者應(yīng)該已經(jīng)看到了無參數(shù)且無返回值的void main()函數(shù)，以及倒數(shù)第二行的while(1)語句，并可能疑惑不解。沒錯，主函數(shù)沒有參數(shù)也沒有返回值，倒數(shù)第二行的這句是一個死循環(huán)，程序永遠也不會退出。這和計算機上的程序有很大的不同。下面簡單的說明一下這樣做的原因何在，更深入的原因，則需要讀者看完原理篇后才能理解透徹。

在計算機中，我們開機時看到的啟動界面是操作系統(tǒng)，如Windows、Linux等，我們編寫的程序則是在操作系統(tǒng)的環(huán)境下運行的。程序執(zhí)行時，相當(dāng)于系統(tǒng)調(diào)用main函數(shù)，所以系統(tǒng)可以向main函數(shù)傳遞參數(shù)，也可以獲取main函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時的返回值，程序執(zhí)行結(jié)束后，會重新回到操作系統(tǒng)環(huán)境下。而在這里，我們寫的程序是直接運行在單片機上的，不依賴操作系統(tǒng)。我們程序中的main函數(shù)不會被操作系統(tǒng)調(diào)用，因此通常它不需要參數(shù)，也不需要返回值。事實上，main函數(shù)有些情況下是被啟動代碼調(diào)用的，而啟動代碼是匯編語言寫的，還記得上一篇中提到的啟動代碼么？

主函數(shù)的特點：死循環(huán)，不會執(zhí)行結(jié)束

在計算機中，我們寫的程序執(zhí)行結(jié)束會回到操作系統(tǒng)環(huán)境下。而在單片機中，一旦單片機上電復(fù)位，就會執(zhí)行我們寫的main函數(shù)，直到斷電。而如果main函數(shù)執(zhí)行結(jié)束，將發(fā)生不可預(yù)知的結(jié)果。

實際實驗時，STC單片機會復(fù)位并重新開始執(zhí)行程序，或許只是個巧合，因為官方的芯片手冊中并沒有明確說明這一點。本著嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，我們不利用這種未經(jīng)官方確認的特點來開發(fā)我們的程序。程序的可靠性是非常重要的，這一點要引起重視。

試想如果你用單片機開發(fā)的是醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)品，或者是控制一些大型機器等，一旦發(fā)生意外，后果難以想象。即使你開發(fā)的是普通的產(chǎn)品，如果總是出現(xiàn)奇怪的故障，也足以讓用戶抓狂。因此這一點要引起讀者注意。所以，單片機的程序是不應(yīng)該執(zhí)行結(jié)束的，因此最后必然是一個死循環(huán)，這樣才能保證單片機系統(tǒng)的可靠性。

總結(jié)

于是我們總結(jié)出通常情況下51單片機程序的幾個特點：

1、包含REG52.H，該文件中定義了P0-P3接口等信息(sfr型和sbit型)。

2、單片機主函數(shù)沒有參數(shù)，沒有返回值（當(dāng)然寫成int型也不會報錯，但是沒必要）。

3、單片機主函數(shù)末尾會有個死循環(huán)，不會退出。

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