單片機C語言入門教程
學習一種編程語言，最重要的是建立一個練習環(huán)境，邊學邊練才能學好。Keil軟件是目前最流行開發(fā)80C51系列單片機的軟件，Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（?Vision）將這些部份組合在一起。
學習之前請先安裝KEILC51軟件,在學會使用匯編語言后，學習C語言編程是一件比較容易的事，我們將通過一系列的實例介紹C語言編程的方法。圖1-1所示電路圖使用89c51單片機作為主芯片，這種單片機性屬于80C51系列，其內(nèi)部有8K的FLASH ROM,可以反復(fù)擦寫，非常適于做實驗。89c51的P1引腳上接8個發(fā)光二極管，P3.2~P3.4引腳上接4個按鈕開關(guān)，我們的任務(wù)是讓接在P1引腳上的發(fā)光二極管按要求發(fā)光。
1 簡單的C程序介紹
例1-1： 讓接在P1.0引腳上的LED發(fā)光。
/************************************************
單燈閃爍程序
*************************************************/
#include "reg51.h"//這一句是將51的常用端口,內(nèi)部寄存器等的定義文件包含進這段程序
sbit P1_0=P1^0;
void main()
{ P1_1=0;
}
這個程序的作用是讓接在P1.0引腳上的LED點亮。下面來分析一下這個C語言程序包含了哪些信息。
1）"文件包含"處理。
程序的第一行是一個"文件包含"處理。
所謂"文件包含"是指一個文件將另外一個文件的內(nèi)容全部包含進來，所以這里的程序雖然只有4行，但C編譯器在處理的時候卻要處理幾十或幾百行。這里程序中包含REG51.h文件的目的是為了要使用P1這個符號，即通知C編譯器，程序中所寫的P1是指80C51單片機的P1端口而不是其它變量。這是如何做到的呢？
打開reg51.h可以看到這樣的一些內(nèi)容：
/*--------------------------------------------------------------------REG51.H
Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.
Copyright (c) 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
All rights reserved.
--------------------------------------------------------------------------*/
/* BYTE Register */
sfr P0 = 0x80;
sfr P1 = 0x90;
sfr P2 = 0xA0;
sfr P3 = 0xB0;
sfr PSW = 0xD0;
sfr ACC = 0xE0;
sfr B = 0xF0;
sfr SP = 0x81;
sfr DPL = 0x82;
sfr DPH = 0x83;
sfr PCON = 0x87;
sfr TCON = 0x88;
sfr TMOD = 0x89;
sfr TL0 = 0x8A;
sfr TL1 = 0x8B;
sfr TH0 = 0x8C;
sfr TH1 = 0x8D;
sfr IE = 0xA8;
sfr IP = 0xB8;
sfr SCON = 0x98;
sfr SBUF = 0x99;
/* BIT Register */
/* PSW */
sbit CY = 0xD7;
sbit AC = 0xD6;
sbit F0 = 0xD5;
sbit RS1 = 0xD4;
sbit RS0 = 0xD3;
sbit OV = 0xD2;
sbit P = 0xD0;
/* TCON */
sbit TF1 = 0x8F;
sbit TR1 = 0x8E;
sbit TF0 = 0x8D;
sbit TR0 = 0x8C;
sbit IE1 = 0x8B;
sbit IT1 = 0x8A;
sbit IE0 = 0x89;
sbit IT0 = 0x88;
/* IE */
sbit EA = 0xAF;
sbit ES = 0xAC;
sbit ET1 = 0xAB;
sbit EX1 = 0xAA;
sbit ET0 = 0xA9;
sbit EX0 = 0xA8;
/* IP */
sbit PS = 0xBC;
sbit PT1 = 0xBB;
sbit PX1 = 0xBA;
sbit PT0 = 0xB9;
sbit PX0 = 0xB8;
/* P3 */
sbit RD = 0xB7;
sbit WR = 0xB6;
sbit T1 = 0xB5;
sbit T0 = 0xB4;
sbit INT1 = 0xB3;
sbit INT0 = 0xB2;
sbit TXD = 0xB1;
sbit RXD = 0xB0;
/* SCON */
sbit SM0 = 0x9F;
sbit SM1 = 0x9E;
sbit SM2 = 0x9D;
sbit REN = 0x9C;
sbit TB8 = 0x9B;
sbit RB8 = 0x9A;
sbit TI = 0x99;
sbit RI = 0x98;
熟悉80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)的讀者不難看出，這里都是一些符號的定義，即規(guī)定符號名與地址的對應(yīng)關(guān)系。注意其中有
sfr P1 = 0x90;
這樣的一行（上文中用黑體表示），即定義P1與地址0x90對應(yīng)，P1口的地址就是0x90（0x90是C語言中十六進制數(shù)的寫法，相當于匯編語言中寫90H）。
從這里還可以看到一個頻繁出現(xiàn)的詞：sfr
sfr并標準C語言的關(guān)鍵字，而是Keil為能直接訪問80C51中的SFR而提供了一個新的關(guān)鍵詞，其用法是：
sfrt 變量名=地址值。
2）符號P1_0來表示P1.0引腳。
在C語言里，如果直接寫P1.0，C編譯器并不能識別，而且P1.0也不是一個合法的C語言變量名，所以得給它另起一個名字，這里起的名為P1_0，可是P1_0是不是就是P1.0呢？你這么認為，C編譯器可不這么認為，所以必須給它們建立聯(lián)系，這里使用了Keil C的關(guān)鍵字sbit來定義，sbit的用法有三種：
第一種方法：sbit 位變量名＝地址值
第二種方法：sbit 位變量名＝SFR名稱^變量位地址值
第三種方法：sbit 位變量名＝SFR地址值^變量位地址值
如定義PSW中的OV可以用以下三種方法：
sbit OV=0xd2 （1）說明：0xd2是OV的位地址值
sbit OV=PSW^2 （2）說明：其中PSW必須先用sfr定義好
sbit OV=0xD0^2 （3）說明：0xD0就是PSW的地址值
因此這里用sfr P1_0=P1^0;就是定義用符號P1_0來表示P1.0引腳，如果你愿意也可以起P10一類的名字，只要下面程序中也隨之更改就行了。
3）main稱為"主函數(shù)"。
每一個C語言程序有且只有一個主函數(shù)，切必須有一個主函數(shù),其放置的位置不要求,可以放在程序最后(推薦),函數(shù)后面一定有一對大括號"{}"，在大括號里面書寫其它程序。
從上面的分析我們了解了部分C語言的特性，下面再看一個稍復(fù)雜一點的例子。
例1-2 讓接在P1.0引腳上的LED閃爍發(fā)光
/*************************************************
單燈閃爍程序
*************************************************/
#include "reg51.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit P10=P1^0;
/*延時程序
由Delay參數(shù)確定延遲時間
*/
void mDelay(unsigned int Delay)
{ unsigned int i;
for(;Delay>0;Delay--)
{ for(i=0;i<124;i++)
{;}
}
}
void main()
{ for(;;)
{ P10=!P10; //取反P1.0引腳
mDelay(1000);
}
}
程序分析：主程序main中的第一行暫且不看，第二行是"P1_0=!P1_0;"，在P1_0前有一個符號"！"，符號"！"是C語言的一個運算符，就像數(shù)學中的"+"、"-"一樣，是一種運算任號，意義是"取反"，即將該符號后面的那個變量的值取反。
注意：取反運算只是對變量的值而言的，并不會自動改變變量本身?？梢哉J為C編譯器在處理"！P1_0"時，將P1_0的值給了一個臨時變量，然后對這個臨時變量取反，而不是直接對P1_0取反，因此取反完畢后還要使用賦值符號（"＝"）將取反后的值再賦給P1_0，這樣，如果原來P1.0是低電平（LED亮），那么取反后，P1.0就是高電平（LED滅），反之，如果P1.0是高電平，取反后，P1.0就是低電平，這條指令被反復(fù)地執(zhí)行，接在P1.0上燈就會不斷"亮"、"滅"。
該條指令會被反復(fù)執(zhí)行的關(guān)鍵就在于main中的第一行程序：for(;;)，這里不對此作詳細的介紹，讀者暫時只要知道，這行程序連同其后的一對大括號"{}"構(gòu)成了一個無限循環(huán)語句，該大括號內(nèi)的語句會被反復(fù)執(zhí)行。
第三行程序是："mDelay(1000);"，這行程序的用途是延時1s時間，由于單片機執(zhí)行指令的速度很快，如果不進行延時，燈亮之后馬上就滅，滅了之后馬上就亮，速度太快，人眼根本無法分辨。
這里mDelay(1000)并不是由Keil C提供的庫函數(shù)，即你不能在任何情況下寫這樣一行程序以實現(xiàn)延時。如果在編寫其它程序時寫上這么一行，會發(fā)現(xiàn)編譯通不過。那么這里為什么又是正確的呢？注意觀察，可以發(fā)現(xiàn)這個程序中有void mDelay(…)這樣一行，可見，mDelay這個詞是我們自己起的名字，并且為此編寫了一些程序行，如果你的程序中沒有這么一段程序行，那就不能使用mDelay（1000）了。有人腦子快，可能馬上想到，我可不可以把這段程序也復(fù)制到我其它程序中，然后就可以用mDelay(1000)了呢？回答是，那當然就可以了。還有一點需要說明，mDelay這個名稱是由編程者自己命名的，可自行更改，但一旦更改了名稱，main()函數(shù)中的名字也要作相應(yīng)的更改。
mDelay后面有一個小括號，小括號里有數(shù)據(jù)（1000），這個1000被稱之"參數(shù)"，用它可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整延時時間的長短，這里用1000來要求延時時間為1000毫秒，要做到這一點，必須由我們自己編寫的mDelay那段程序決定的，詳細情況在后面循環(huán)程序中再作分析，這里就不介紹了。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-21
