單片機C語言入門教程

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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境，邊學邊練才能學好。下面是小編分享的單片機C語言入門教程，一起來看一下吧。

　　Keil軟件是目前最流行開發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試器等在內的完整開發方案，通過一個集成開發環境(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。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，其內部有8K的FLASH ROM,可以反復擦寫，非常適于做實驗。89c51的P1引腳上接8個發光二極管，P3.2~P3.4引腳上接4個按鈕開關，我們的任務是讓接在P1引腳上的發光二極管按要求發光。

　　簡單的C程序介紹

　　例1-1：讓接在P1.0引腳上的LED發光。

　　/************************************************

　　單燈閃爍程序

　　*************************************************/

　　#include "reg51.h"//這一句是將51的常用端口,內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容：

　　/*--------------------------------------------------------------------REG51.H

　　Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.

　　--------------------------------------------------------------------------*/

　　/* 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內部結構的讀者不難看出，這里都是一些符號的定義，即規定符號名與地址的對應關系。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，P1口的地址就是0x90(0x90是C語言中十六進制數的寫法，相當于匯編語言中寫90H)。

　　從這里還可以看到一個頻繁出現的詞：sfr

　　sfr并標準C語言的關鍵字，而是Keil為能直接訪問80C51中的SFR而提供了一個新的關鍵詞，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系，這里使用了Keil C的關鍵字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"。

　　每一個C語言程序有且只有一個主函數，切必須有一個主函數,其放置的位置不要求,可以放在程序最后(推薦),函數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，下面再看一個稍復雜一點的例子。

　　例1-2 讓接在P1.0引腳上的LED閃爍發光

　　/*************************************************

　　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。可以認為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，這條指令被反復地執行，接在P1.0上燈就會不斷"亮"、"滅"。

　　該條指令會被反復執行的關鍵就在于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"{}"構成了一個無限循環語句，該大括號內的語句會被反復執行。

　　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，即你不能在任何情況下寫這樣一行程序以實現延時。如果在編寫其它程序時寫上這么一行，會發現編譯通不過。那么這里為什么又是正確的呢?注意觀察，可以發現這個程序中有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()函數中的名字也要作相應的更改。

　　mDelay后面有一個小括號，小括號里有數據(1000)，這個1000被稱之"參數"，用它可以在一定范圍內調整延時時間的長短，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程序中再作分析，這里就不介紹了。

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