用c编写单片机单片机C语言基础入门第七章：单片机C程序的编写|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机C语言基础入门第七章：单片机C程序的编写

大家好，今天我们就开始了单片机C程序的编写。首先，由于搬家后一直不能办理上网的事情，所以耽误了到了今天才把这章发出来，实在抱歉。言归正传，我们在前边学习过单片机的开发流程并且介绍了C语言的表达式和语句的表达，对函数也进行了介绍，有了这些认识我们就可以真正的根据要求编写程序进行单片机的开发了。下面我们细致的分析一下单片机C程序的编写以及再熟悉一下开发的流程。

下面我们以STC的51单片机为例，其开发环境是用keil V4，烧写软件是STC官网的ISP软件。首先打开keil新建工程，然后选择单片机的型号，由于在前面部分都介绍过，因此在这里就不在重复过程了，新建工程选好器件后我们就开始编写单片机程序了。如果我们直接就用手册里面的寄存器去操作，发现编译的时候会报错误，如下所示：

voiddelay()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<=250;i++)

for(j=0;j<=200;j++);

}

voidmain()

{

while(1)

{

P1^0=0;

delay();

P1^0=1;

delay();

}

从编译的结果我们可以看到有错误出现，报错的原因是undefined identifier（未定义的标识符），为什么会有这么错误呢？我们不是完全按照手册上来的吗，怎么会出现错误呢？这是因为我们在前面没有定义P1^0，而直接进行了赋值，编译器当然认为这是错误的，但是又有个问题，如果我们定义了P1^0那也是个变量，撑死是个内存的数据，这又是怎么和硬件的控制联系在一起的呢？为了解答这个问题我们还得看仔细看一下单片机的手册，看看有没有相关的信息呢。如下图是51单片机RAM的地址分布图：

从图中可以看到，单片机的特殊功能寄存器也在RAM的地址中，换句话讲就是这些特殊功能寄存器也是RAM的一部分，我们如果知道了其所在的地址，然后我们对其进行操作那么就能够实现对硬件的控制，下面是从51单片机手册上得到的特殊功寄存器的地址和功能：

那么我们实现定义变量的话就应该不会出现问题了，那么我们可以将上面的程序修改：

sfr P1=0x90;

sbit P10=P1^0;

void delay()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<=250;i++)

for(j=0;j<=200;j++);

}

void main()

{

while(1)

{

P10=0;

delay();

P10=1;

delay();

}

在修改后的程序中，我们先定义P1，然后在定义P1^0，这样在编译过程中就不会再报错误了。

实际单片机的厂商已经将这些头文件编写成了.h文件，我们只要将头文件包含进来就能用了，如下所示：

如上图所示，我们只需要在开头的位置添加#include<stc15.h>这条预编译指令，即使不在定义P0和P1^0也能够通过编译，这是因为在我们包含的头文件中已经定义了我们需要的变量以及相对应的地址，这是芯片厂商编写的头文件。

上面就是包含的头文件的内容，感兴趣的可以去看一下头文件，里面定义的寄存器的名称，可以认为这个文件是软件和硬件连接的一个接口，实现了硬件和软件的连接目的，让用户可以忽略硬件的地址，直接对变量进行操作就可以。

然后单片机程序采用while（1）死循环的目的是将程序代码这个空间内循环，并根据设计者的需求跳转，而不是跳来跳去。

将上面编译好的程序生成HEX文件后，烧录到单片机的ROM内，然后看到P1^0的输出信号是一个产生频率为12Hz的50%方波如下所示：

添加头文件以后，在以后的编程中就根据手册的寄存器的控制就可以了，这样就可以基本可以对单片机进行开发了，通过单片机产生波形也行也好，实现控制也好，只要根据手册上对特殊寄存器的操作来实现对硬件的控制。

最后还希望大家多多阅读好好的层序源码来提高程序的编写能力，谢谢大家。

如果你觉得本文不错，请点个赞吧，你们的认可是我们奋斗的动力，谢谢！

单片机 C语言入门教程

学习一种编程语言，最重要的是建立一个练习环境，边学边练才能学好。Keil软件是目前最流行开发80C51系列单片机的软件，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（?Vision）将这些部份组合在一起。

学习之前请先安装KEILC51软件,在学会使用汇编语言后，学习C语言编程是一件比较容易的事，我们将通过一系列的实例介绍C语言编程的方法。图1-1所示电路图使用89c51单片机作为主芯片，这种单片机性属于80C51系列，其内部有8K的FLASH ROM,可以反复擦写，非常适于做实验。89c51的P1引脚上接8个发光二极管，P3.2~P3.4引脚上接4个按钮开关，我们的任务是让接在P1引脚上的发光二极管按要求发光。

1　简单的C程序介绍

例1-1：让接在P1.0引脚上的LED发光。

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

单灯闪烁程序

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

#include "reg51.h"//这一句是将51的常用端口,内部寄存器等的定义文件包含进这段程序

sbit P1_0=P1^0;

void main()

{ 　P1_1=0;

}

这个程序的作用是让接在P1.0引脚上的LED点亮。下面来分析一下这个C语言程序包含了哪些信息。

1）"文件包含"处理。

程序的第一行是一个"文件包含"处理。

所谓"文件包含"是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来，所以这里的程序虽然只有4行，但C编译器在处理的时候却要处理几十或几百行。这里程序中包含REG51.h文件的目的是为了要使用P1这个符号，即通知C编译器，程序中所写的P1是指80C51单片机的P1端口而不是其它变量。这是如何做到的呢？

打开reg51.h可以看到这样的一些内容：

/*--------------------------------------------------------------------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内部结构的读者不难看出，这里都是一些符号的定义，即规定符号名与地址的对应关系。注意其中有

sfr P1 = 0x90;

这样的一行（上文中用黑体表示），即定义P1与地址0x90对应，P1口的地址就是0x90（0x90是C语言中十六进制数的写法，相当于汇编语言中写90H）。

从这里还可以看到一个频繁出现的词：sfr

sfr并标准C语言的关键字，而是Keil为能直接访问80C51中的SFR而提供了一个新的关键词，其用法是：

sfrt 变量名=地址值。

2）符号P1_0来表示P1.0引脚。

在C语言里，如果直接写P1.0，C编译器并不能识别，而且P1.0也不是一个合法的C语言变量名，所以得给它另起一个名字，这里起的名为P1_0，可是P1_0是不是就是P1.0呢？你这么认为，C编译器可不这么认为，所以必须给它们建立联系，这里使用了Keil C的关键字sbit来定义，sbit的用法有三种：

第一种方法：sbit 位变量名＝地址值

第二种方法：sbit 位变量名＝SFR名称^变量位地址值

第三种方法：sbit 位变量名＝SFR地址值^变量位地址值

如定义PSW中的OV可以用以下三种方法：

sbit OV=0xd2 （1）说明：0xd2是OV的位地址值

sbit OV=PSW^2 （2）说明：其中PSW必须先用sfr定义好

sbit OV=0xD0^2 （3）说明：0xD0就是PSW的地址值

因此这里用sfr P1_0=P1^0;就是定义用符号P1_0来表示P1.0引脚，如果你愿意也可以起P10一类的名字，只要下面程序中也随之更改就行了。

3）main称为"主函数"。

每一个C语言程序有且只有一个主函数，切必须有一个主函数,其放置的位置不要求,可以放在程序最后(推荐),函数后面一定有一对大括号"{}"，在大括号里面书写其它程序。

从上面的分析我们了解了部分C语言的特性，下面再看一个稍复杂一点的例子。

例1-2 让接在P1.0引脚上的LED闪烁发光

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

单灯闪烁程序

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

#include "reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit P10=P1^0;

/*延时程序

由Delay参数确定延迟时间

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引脚

mDelay(1000);

}

程序分析：主程序main中的第一行暂且不看，第二行是"P1_0=!P1_0;"，在P1_0前有一个符号"！"，符号"！"是C语言的一个运算符，就像数学中的"+"、"-"一样，是一种运算任号，意义是"取反"，即将该符号后面的那个变量的值取反。

注意：取反运算只是对变量的值而言的，并不会自动改变变量本身。可以认为C编译器在处理"！P1_0"时，将P1_0的值给了一个临时变量，然后对这个临时变量取反，而不是直接对P1_0取反，因此取反完毕后还要使用赋值符号（"＝"）将取反后的值再赋给P1_0，这样，如果原来P1.0是低电平（LED亮），那么取反后，P1.0就是高电平（LED灭），反之，如果P1.0是高电平，取反后，P1.0就是低电平，这条指令被反复地执行，接在P1.0上灯就会不断"亮"、"灭"。

该条指令会被反复执行的关键就在于main中的第一行程序：for(;;)，这里不对此作详细的介绍，读者暂时只要知道，这行程序连同其后的一对大括号"{}"构成了一个无限循环语句，该大括号内的语句会被反复执行。

第三行程序是："mDelay(1000);"，这行程序的用途是延时1s时间，由于单片机执行指令的速度很快，如果不进行延时，灯亮之后马上就灭，灭了之后马上就亮，速度太快，人眼根本无法分辨。

这里mDelay(1000)并不是由Keil C提供的库函数，即你不能在任何情况下写这样一行程序以实现延时。如果在编写其它程序时写上这么一行，会发现编译通不过。那么这里为什么又是正确的呢？注意观察，可以发现这个程序中有void mDelay(…)这样一行，可见，mDelay这个词是我们自己起的名字，并且为此编写了一些程序行，如果你的程序中没有这么一段程序行，那就不能使用mDelay（1000）了。有人脑子快，可能马上想到，我可不可以把这段程序也复制到我其它程序中，然后就可以用mDelay(1000)了呢？回答是，那当然就可以了。还有一点需要说明，mDelay这个名称是由编程者自己命名的，可自行更改，但一旦更改了名称，main()函数中的名字也要作相应的更改。

mDelay后面有一个小括号，小括号里有数据（1000），这个1000被称之"参数"，用它可以在一定范围内调整延时时间的长短，这里用1000来要求延时时间为1000毫秒，要做到这一点，必须由我们自己编写的mDelay那段程序决定的。