51單片機(jī)C語(yǔ)言學(xué)習(xí)4

　　先來簡(jiǎn)單說說C語(yǔ)言的標(biāo)識(shí)符和關(guān)鍵字。標(biāo)識(shí)符是用來標(biāo)識(shí)源程序中某個(gè)對(duì)象的名字的，這些對(duì)象可以是語(yǔ)句、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、變量、數(shù)組等等。C語(yǔ)言是大小字敏感的一種高級(jí)語(yǔ)言，如果我們要定義一個(gè)定時(shí)器1，可以寫做"Timer1"，如果程序中有"TIMER1"，那么這兩個(gè)是完全不同定義的標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符由字符串，數(shù)字和下劃線等組成，注意的是第一個(gè)字符必須是字母或下劃線，如"1Timer"是錯(cuò)誤的，編譯時(shí)便會(huì)有錯(cuò)誤提示。有些編譯系統(tǒng)專用的標(biāo)識(shí)符是以下劃線開頭，所以一般不要以下劃線開頭命名標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符在命名時(shí)應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單，含義清晰，這樣有助于閱讀理解程序。在C51編譯器中，只支持標(biāo)識(shí)符的前32位為有效標(biāo)識(shí)，一般情況下也足夠用了，除非你要寫天書：P。
　　關(guān)鍵字則是編程語(yǔ)言保留的特殊標(biāo)識(shí)符，它們具有固定名稱和含義，在程序編寫中不允許標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字相同。在KEIL uVision2中的關(guān)鍵字除了有ANSI C標(biāo)準(zhǔn)的32個(gè)關(guān)鍵字外還根據(jù)51單片機(jī)的特點(diǎn)擴(kuò)展了相關(guān)的關(guān)鍵字。其實(shí)在KEIL uVision2的文本編輯器中編寫C程序，系統(tǒng)可以把保留字以不同顏色顯示，缺省顏色為天藍(lán)色。
　　先看表4－1，表中列出了KEIL uVision2 C51編譯器所支持的數(shù)據(jù)類型。在標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中基本的數(shù)據(jù)類型為char,int,short,long,float和double，而在C51編譯器中int和short相同，float和double相同，這里就不列出說明了。下面來看看它們的具體定義：

表4－1　KEIL uVision2 C51編譯器所支持的數(shù)據(jù)類型

1． char字符類型
char類型的長(zhǎng)度是一個(gè)字節(jié)，通常用于定義處理字符數(shù)據(jù)的變量或常量。分無符號(hào)字符類型unsigned char和有符號(hào)字符類型signed char，默認(rèn)值為signed char類型。unsigned char類型用字節(jié)中所有的位來表示數(shù)值，所可以表達(dá)的數(shù)值范圍是0～255。signed char類型用字節(jié)中最高位字節(jié)表示數(shù)據(jù)的符號(hào)，"0"表示正數(shù)，"1"表示負(fù)數(shù)，負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示。所能表示的數(shù)值范圍是-128～+127。unsigned char常用于處理ASCII字符或用于處理小于或等于255的整型數(shù)。
＊正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼等于它的絕對(duì)值按位取反后加1。

2． int整型
int整型長(zhǎng)度為兩個(gè)字節(jié)，用于存放一個(gè)雙字節(jié)數(shù)據(jù)。分有符號(hào)int整型數(shù)signed int和無符號(hào)整型數(shù)unsigned int，默認(rèn)值為signed int類型。signed int表示的數(shù)值范圍是-32768～+32767，字節(jié)中最高位表示數(shù)據(jù)的符號(hào)，"0"表示正數(shù)，"1"表示負(fù)數(shù)。unsigned int表示的數(shù)值范圍是0～65535。

好了，先停一下吧，我們來寫個(gè)小程序看看unsigned char和unsigned int用于延時(shí)的不同效果，說明它們的長(zhǎng)度是不同的，呵，盡管它并沒有實(shí)際的應(yīng)用意義，這里我們學(xué)習(xí)它們的用法就行。依舊用我們上一課的最小化系統(tǒng)做實(shí)驗(yàn)，不過要加多一個(gè)電阻和LED，如圖4－1。實(shí)驗(yàn)中用D1的點(diǎn)亮表明正在用unsigned int數(shù)值延時(shí)，用D2點(diǎn)亮表明正在用unsigned char數(shù)值延時(shí)。

我們把這個(gè)項(xiàng)目稱為TwoLED,實(shí)驗(yàn)程序如下：
#include //預(yù)處理命令

void main(void) //主函數(shù)名
{
unsigned int a; //定義變量a為unsigned int類型
unsigned char b; //定義變量b為unsigned char類型

do
{ //do while組成循環(huán)
for (a=0; a<65535; a++)
P1_0 = 0; //65535次設(shè)P1.0口為低電平，點(diǎn)亮LED
P1_0 = 1; //設(shè)P1.0口為高電平，熄滅LED

for (a=0; a<30000; a++); //空循環(huán)

for (b=0; b<255; b++)
P1_1 = 0; //255次設(shè)P1.1口為低電平，點(diǎn)亮LED
P1_1 = 1; //設(shè)P1.1口為高電平，熄滅LED

for (a=0; a<30000; a++); //空循環(huán)
}
while(1);
}

同樣編譯燒寫，上電運(yùn)行您就可以看到結(jié)果了。很明顯D1點(diǎn)亮的時(shí)間長(zhǎng)于D2點(diǎn)亮的時(shí)間。程序中的循環(huán)延時(shí)時(shí)間并不是很好確定，并不太適合要求精確延時(shí)的場(chǎng)合，關(guān)于這方面我們以后也會(huì)做討論。這里必須要講的是，當(dāng)定義一個(gè)變量為特定的數(shù)據(jù)類型時(shí)，在程序使用該變量不應(yīng)使它的值超過數(shù)據(jù)類型的值域。如本例中的變量b不能賦超出0～255的值，如for (b=0; b<255; b++)改為for (b=0; b<256; b++),編譯是可以通過的，但運(yùn)行時(shí)就會(huì)有問題出現(xiàn)，就是說b的值永遠(yuǎn)都是小于256的，所以無法跳出循環(huán)執(zhí)行下一句P1_1 = 1，從而造成死循環(huán)。同理a的值不應(yīng)超出0～65535。大家可以燒片看看實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果，同樣軟件仿真也是可以看到結(jié)果的。

3． long長(zhǎng)整型
long長(zhǎng)整型長(zhǎng)度為四個(gè)字節(jié)，用于存放一個(gè)四字節(jié)數(shù)據(jù)。分有符號(hào)long長(zhǎng)整型signed long和無符號(hào)長(zhǎng)整型unsigned long，默認(rèn)值為signed long類型。signed int表示的數(shù)值范圍是-2147483648～+2147483647，字節(jié)中最高位表示數(shù)據(jù)的符號(hào)，"0"表示正數(shù)，"1"表示負(fù)數(shù)。unsigned long表示的數(shù)值范圍是0～4294967295。

4． float浮點(diǎn)型
float浮點(diǎn)型在十進(jìn)制中具有7位有效數(shù)字，是符合IEEE－754標(biāo)準(zhǔn)的單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，占用四個(gè)字節(jié)。因浮點(diǎn)數(shù)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜在以后的章節(jié)中再做詳細(xì)的討論。 5．*　指針型
指針型本身就是一個(gè)變量，在這個(gè)變量中存放的指向另一個(gè)數(shù)據(jù)的地址。這個(gè)指針變量要占據(jù)一定的內(nèi)存單元，對(duì)不同的處理器長(zhǎng)度也不盡相同，在C51中它的長(zhǎng)度一般為1～3個(gè)字節(jié)。指針變量也具有類型，在以后的課程中有專門一課做探討，這里就不多說了。

6． bit位標(biāo)量
bit位標(biāo)量是C51編譯器的一種擴(kuò)充數(shù)據(jù)類型，利用它可定義一個(gè)位標(biāo)量，但不能定義位指針，也不能定義位數(shù)組。它的值是一個(gè)二進(jìn)制位，不是0就是1，類似一些高級(jí)語(yǔ)言中的Boolean類型中的True和False。

7． sfr特殊功能寄存器
sfr也是一種擴(kuò)充數(shù)據(jù)類型，點(diǎn)用一個(gè)內(nèi)存單元，值域?yàn)?～255。利用它可以訪問51單片機(jī)內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。如用sfr P1 = 0x90這一句定P1為P1端口在片內(nèi)的寄存器，在后面的語(yǔ)句中我們用以用P1 = 255（對(duì)P1端口的所有引腳置高電平）之類的語(yǔ)句來操作特殊功能寄存器。
＊AT89C51的特殊功能寄存器表請(qǐng)看附錄二

8．sfr16 16位特殊功能寄存器
sfr16占用兩個(gè)內(nèi)存單元，值域?yàn)?～65535。sfr16和sfr一樣用于操作特殊功能寄存器，所不同的是它用于操作占兩個(gè)字節(jié)的寄存器，好定時(shí)器T0和T1。

9． sbit可錄址位
sbit同位是C51中的一種擴(kuò)充數(shù)據(jù)類型，利用它可以訪問芯片內(nèi)部的RAM中的可尋址位或特殊功能寄存器中的可尋址位。如先前我們定義了
sfr P1 = 0x90; //因P1端口的寄存器是可位尋址的，所以我們可以定義
sbit P1_1 = P1＾1;　//P1_1為P1中的P1.1引腳
//同樣我們可以用P1.1的地址去寫,如sbit P1_1 = 0x91;
這樣我們?cè)谝院蟮某绦蛘Z(yǔ)句中就可以用P1_1來對(duì)P1.1引腳進(jìn)行讀寫操作了。通常這些可以直接使用系統(tǒng)提供的預(yù)處理文件，里面已定義好各特殊功能寄存器的簡(jiǎn)單名字，直接引用可以省去一點(diǎn)時(shí)間，我自己是一直用的。當(dāng)然您也可以自己寫自己的定義文件，用您認(rèn)為好記的名字。

　　關(guān)于數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換等相關(guān)操作在后面的課程或程序?qū)嵗袑⒂兴峒?。大家可以用所講到的數(shù)據(jù)類型改寫一下這課的實(shí)例程序，加深對(duì)各類型的認(rèn)識(shí)。