MCS-51单片机C语言程序设计共129页文档

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，当X>0
Y= 0
，当X=0
开始
－1
，当X<0
X=0
N
程序流程框图如图4.1所示。 Y
Y←0
X>0 Y
Y←1
N Y←－1
结束
程序如下： ORG
MOV CJNE MOV AJMP MP1： JB MOV LJMP MP2： MOV HERE： SJMP
1000H A，R0 A，#00H，MP1 R1，#00H HERE ACC.7 MP2 R1，#01H HERE R1，#0FFH HERE
1000H DPTR，#2000H DPL DPH DPTR，#3000H R2，DPL R3，DPH
；源数据区首地址 ；源首址暂存堆栈
；目的数据区首地址 ；目的首址暂存寄存器
LOOP：
POP POP MOVX INC PUSH PUSH MOV MOV MOVX MOV MOV DJNZ SJMP
；源数据区首地址 ；目的数据区首地址 ；循环次数 ；取数据 ；数据传送 ；源地址加1 ；目的地址加1 ；循环控制 ；结束
例4.8 外部RAM之间的数据传送程序。
把外部RAM 2000H开始单元中的数据传送到外部RAM 3000H开始的单 元中，数据个数在内部RAM的35H单元中。
START：
ORG MOV PUSH PUSH MOV MOV MOV
K=?
K=0
K=1
转向 0 分支 转向 1 分支
K= n-1
K=n
转向 n-1 分支 转向 n 分支
例4.5 设内部RAM的30H单元有一个数，根据该数值的不同 转移到不同的程序段进行处理，设数值的范围为0～10的 无符号数。

关键字 auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int
表1 ANSI C标准关键字 用途 说明 存储种类说明 用于声明局部变量，为默认值 程序语句 退出最内层循环体 程序语句 switch语句中的选择项 数据类型声明 单字节整型数或字符型数据 存储种类说明 在程序执行过程中不可修改的值 程序语句 转向下一次循环 程序语句 switch语句中缺省选择项 程序语句 构成do…while 循环结构 数据类型声明 双精度浮点数 程序语句 构成if…else 条件结构 数据类型声明 枚举类型数据 存储种类说明 在其他程序模块中声明了的全局变量 数据类型声明 单精度浮点数 程序语句 构成for循环结构 程序语句 构成goto循环结构 程序语句 构成if…else 条件结构 数据类型声明 整型数
1、C语言与51单片机


用汇编程序设计MCS–51系列单片机应用程序 时，必须要考虑其存储器结构，尤其必须考虑 其片内数据存储器与特殊功能寄存器正确、合 理的使用以及按实际地址处理端口数据。 用C语言编写MCS–51单片机的应用程序，虽 然不像用汇编语言那样具体地组织、分配存储 器资源和处理端口数据，但在C语言编程中， 对数据类型与变量的定义，必须要与单片机的 存储结构相关联，否则编译器不能正确地映射 定位。
1、C语言与51单片机



C语言目前已成为电子工程师进行单片机系统 开发时的常用编程语言。 用C语言来编写目标系统软件，会大大缩短开 发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改 进和扩充。 用C语言编写的应用程序必须经单片机的C语 言编译器(简称C51)，转换生成单片机可执行 的代码程序。 基于51系列单片机的C语言或C语言编译器简 称为C51语言或C51。

MCS51单片机的中断系统
MCS51单片机的中断系统是其处理突发事件的重要机制。
MCS51单片机支持多个中断源，包括外部中断、定时器中断等。当某个中断源触发时，单片机可以 暂停当前的任务，转而处理该中断事件，处理完毕后再回到原来的任务继续执行。这使得单片机能够 快速响应突发事件，提高系统的实时性。
通过ADC0809芯片实现 模拟信号到数字信号的 转换，并将结果输出到 LED显示。
04
MCS51单片机的硬件资源与编 程
MCS51单片机的IO端口
MCS51单片机的IO端口是其与外部设备交互的重要接口。
MCS51单片机拥有多个IO端口，每个端口都有一组引脚与之对应，可以用于输 入和输出操作。这些端口可以配置为输入模式或输出模式，以便读取外部设备的 状态或控制外部设备。
MCS51单片机的定时器/计数器
MCS51单片机的定时器/计数器用于产生定时信号和控制时 间间隔。
MCS51单片机内部有多个定时器/计数器，可以用于产生精 确的定时信号或者对外部事件进行计数。这些定时器/计数器 可以独立配置，以适应不同的应用需求。通过定时器/计数器 ，单片机可以实现定时操作、延时操作等功能。
MCS51单片机的串行通信接口
MCS51单片机的串行通信接口是其 与其他设备进行数据交换的重要通道 。
VS
MCS51单片机支持多种串行通信协 议，如UART、SPI等。通过串行通信 接口，单片机可以与其他设备进行数 据交换，实现远程控制、数据采集等 功能。在串行通信过程中，单片机需 要对数据进行格式化、校验等处理， 以确保数据的正确性和可靠性。
MCS51单片机C语言程序的调试方法
仿真调试
使用仿真器进行程序调试，观察程序 运行状态和变量值的变化。

ZERO: INC 72H LOOP1:INC R0
DJNZ R3 , LOOP
;零的个数加1
;调整源数地址指针 ;未送完，继续
SJMP $
END
4.2.4 查表程序设计
查表就是把事先计算或测得的数据按照一 定的顺序编制成表格存放在存储器中，然后根 据输入的数据，从表格中查出所需的结果。
查表指令有： MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC
例 4.6
片内RAM的EGA单元中有一个大写 的英文字母，要求将此字母在英文字母 表中的位置送入片内的COUNT单元中， 如EGA单元中字母为I时，则COUNT单元 中需送入数字9。
分析
如果将26个英文字母按照顺序编成 一个表，通过查表法得到一个字母 与EGA单元中的字母比较，若不相 等再查，同时记录查表的次数。查 完后，将记录次数送COUNT单元。
;设源数地址指针 ;设正数地址指针 ;设负数地址指针
LOOP:MOV A , @R0 JZ ZERO JNB ACC.7 , POSI INC 71H
MOV R4 , A MOV A , R2 XCH A , R1 XCH A , R4 MOV @R1 , A XCH A , R4 XCH A , R1 INC R2 SJMP LOOP1
ORG 1000H
CLR C
MOV R0 , #FIRST ;第一个数地址送R0中
MOV A , @R0
;取第一个数
INC R0
;R0指向第二个数地址
SUBB A , @R0
;两数比较
JC BIG
;第二个数大转BIG
DEC R0
;R0指向第一个数地址
BIG: MOV SECOND , @R0 ;存大数

1、特殊功能寄存器的定义 80C51单片机内部有21个特殊功能寄存器，为了对它们
能够进行直接访问，C51编译器利用扩充的关键字sfr和sfr16对 这些特殊功能寄存器进行定义。sfr的定义方法为：
sfr 特殊功能寄存器名 = 地址常数；
例如：
sfr SCON = 0x90；/*定义串行口控制寄存器，地址为0x90 */ sfr P0 = 0x80； /*定义P0口，地址为0x80 */ sfr16 T2 = 0xCC；/*定义80C52的T2L地址为0xCC，T2H地址为0xCD*/
0，1
1
0，1
8
0~255
16
0~65535
二、C51数据的存储器类型
应用程序中使用的任何数据（变量和常量）必须以 一定的存储器类型定位于单片机的相应的存储区域中。
存储器类型 长度（位） 对应单片机存储器
bdata data idata pdata xdata code
Copyright ©2010 CUGB 2020年2月24日星期一
main（） { 局部变量说明； 执行语句； 函数调用（实际参数表）； }
Copyright ©2010 CUGB 2020年2月24日星期一
函数1（形式参数说明） { 局部变量说明； 执行语句； 函数调用（实际参数 表）；
}
…… …… 函数n（形式参数说明） { 局部变量说明； 执行语句； 函数调用（实际参数 表）；
访问片内RAM比访问片外RAM的速度要 快得多，所以对于经常使用的变量应该置于片 内RAM中，即用bdata、data、idata来定义； 对于不经常使用的变量或规模较大的变量应该 置于片外RAM中，即用pdata、xdata来定义。
例如： bit bdata flags； /* 位变量flags定位在片内RAM的位寻址区 */ char data var； /* 字符变量var定位在片内RAM区 */ float idata x,y,z； /* 实型变量x，y，z定位在片内间址RAM区 */ sfr P1=0x90； /* 定义P1口地址为90H */

03 8 只 LED 左右来回点亮
/* 名称：8 只 LED 左右来回点亮 说明：程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果
*/ #include<reg51.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //延时 void DelayMS(uint x) {
case 2: //东西向黄灯闪烁，绿灯关闭 DelayMS(300); YELLOW_A=~YELLOW_A;GREEN_A=1; if(++Flash_Count!=10) return; //闪烁 5 次 Flash_Count=0; Operation_Type=3; break;
case 3: //东西向红灯，南北向绿灯亮 RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1; RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0; DelayMS(2000); Operation_Type=4; break;
3 Ykcsh 呈献
0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff }; //延时 void DelayMS(uint x) {
uchar i; while(x--) {
for(i=0;i<120;i++); } } //主程序 void main() { uchar i; while(1) { //从数组中读取数据送至 P0 和 P2 口显示
uchar i; while(x--) {
for(i=0;i<120;i++); } } //主程序 void main() { uchar i; P2=0x01; while(1) {

20
判断正误
ORG 0000 LEN1 DATA 31H LEN2 EQU 32H MOV A, LEN1+1 MOV B,LEN2+1 MOV R1,#LEN1 MOV R2,#LEN2 MOV R2,#LEN2+LEN1 ；CNT1 DATA R5 CNT2 EQU R6 ；CNT EQU ADD MOV R3,#LEN1+1 MOV R4,#LEN2+1 MOV DPTR，#TOEND TOEND:SJMP $ LEN1 DATA 31H LEN2 EQU 32H END
用汇编语言与用高级语言进行程序设计很相似。对于比 较复杂的问题可以先根据题目的要求作出流程图，然后 再根据流程图来编写程序。对于比较简单的问题则可以 不作流程因而直接编程。 两者的差别还是很大的。一个很重要的差别就在于用汇 编语言编程时，对于数据的存放位置，以及工作单元的 安排等都要由编程者自己安排。而用高级语言编程时， 这些问题都是由计算机安排的，编程者则不必过问。 主要知识点：顺序程序;分支程序;循环程序; 查表程序;子程序;运算程序 ;
6
基本语法规则3
对于直接地址direct，有多种选择： (1)直接数据地址（各种进制），如MOV A、30H等； (2)标号地址，如MOV A，SUM等， SUM应该在程序中 某处加以定义； (3)带有加减的表达式，设SUM为已定义的标号地址， 如MOV A，SUM十13； (4)特殊功能寄存器名，如MOV A，P2等。
24
程序框架
1. ORG 0000H 2. LJMP MAIN
;跳转至主程序
中断入口地址
3. ORG 0003H 4. LJMP INT0_INT ;跳转至外部中断0的中断服务程序

第2章 MCS-51系列单片机的指令统及汇编语言程序设计
2.1.2 MCS-51单片机寻址方式
– 3. 存放器寻址
– 例：MOV A，R7 ；将通用存放器R7中的
数送
给A，即(A)←(R7)
– 操作数〔源操作数〕存放在当前工作存放器组 中某个存放器中，这种寻址方式称为存放器寻 址。
– 存放器寻址方式的寻址范围包括：
第2章 MCS-51系列单片机的指令统及汇编语言程序设计
2.1.2 MCS-51单片机寻址方式
– 5. 变址寻址
• 例：MOVC A，@A+DPTR ；将地址为 (A)+(DPTR)的 ROM单元中的数送 给A
• 操作数是以(DPTR)为基址，(A)为变址，将两者之 和作为地址，找出该地址对应的ROM单元，再将该 单元的数送给A，这种寻址方式称为变址寻址方式。
第2章 MCS-51系列单片机的指令统及汇编语言程序设计
2.1.2 MCS-51单片机寻址方式
– MCS-51指令系统的7种寻址方式，概括起来如下表所 示。
7种寻址方式及其寻址空间
第2章 MCS-51系列单片机的指令统及汇编语言程序设计
2.2 MCS-51单片机指令系统
• MCS-51单片机指令系统有5类共111条指令， 按照功能分类，可以分为以下五大类：
加器
A，即(A)←(30H)
– 操作数〔源操作数〕是直接给出内部RAM中某
个单元的地址或名称〔特殊功能存放器〕，这 种寻址方式称为直接寻址 。
– 直接寻址方式的寻址范围包括：
– 〔1〕内部RAM的128个单元。
– 〔2〕特殊功能存放器。
– 应当说明的是，直接寻址方式是对所有特殊功 能存放器读/写的唯一寻址方式。

汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言。 优点：占用资源少，程序执行效率高。 缺点：不易移植。
2、什么是C语言？C语言有什么特点？
C语言是一种结构化的高级语言。 优点：可读性好、移植容易，可直接实现对系 统硬件的控制。 缺点：占用资源较多，执行效率没有汇编高。
第2章 MCS-51单片机C程序设计
量则需要重新定义。
第2章 MCS-51单片机C程序设计
延安大学西安创新学院
变量名不得使用标准C语言和Cx51语言的关键字。
Cx51扩展的若干关键字一览表
第2章 MCS-51单片机C程序设计
延安大学西安创新学院
数据结构定义举例 unsigned char data system_status = 0; 初值为零 变量名为system_status 位于片内RAM区 无符号字符型 自动型
第2章 MCS-51单片机C程序设计
延安大学西安创新学院
快捷键在程序调试中的使用 项目进行编译、连接后 Ctrl+F5进入调试状态 F10单步执行 F11跟踪到函数内部
第2章 MCS-51单片机C程序设计
延安大学西安创新学院
Cx51编译器在头文件“reg51.h”中定义了全部sfr/sfr16和sbit变 量。
用一条预处理命令#include <reg51.h>把这个头文件包含到 C51程序中，无需重定义即可直接使用它们的名称。
第2章 MCS-51单片机C程序设计
可见，C51指针变量突出了两个问题： 1）指针变量自身位于哪个存储区域； 2）该指针的值指向的是哪个存储区域里的地址。
第2章 MCS-51单片机C程序设计
延安大学西安创新学院
例1 unsigned char xdata * pi; 解：若编译器默认的存储类型为data，则指针pi自身被存 放在data区内，它是指向 xdata 存储区的无符号字符型变量。

开发者快速查找、排除错误。它支持可重入函数和存放器区的独立
代码，以便于中断效劳程序和多任务应用程序的执行。
第4章 MCS-51系列单片机C语言程序设计
3．IAR EW8051 IAR System 公司是世界著名的软件生产厂家之一，其总部设 在瑞典。IAR System公司生产的IAR Embedded Workbench(简称 IAR EW)是一整套集成开发环境(IDE)，适用于MCS-51系列单片 机的IAR Embedded Workbench简称EW8051，EW8051集成开发 环境包括嵌入式C/C++编译器、汇编器、连接定位器、库管理、 工程管理及调试器等。IAR EW早期主要是为8051、80196系列单 片机提供的重要开发、调试工具，今天IAR EW已经可以支持35种 以上的8～32位处理器，它以卓越的性能价格比受到用户的普遍欢 送。IAR公司针对不同的体系结构，只需一个解决方案，旨在为 用户提供一套通用的支持多种处理器的IDE。IAR EW当前除了支 持8051及其衍生的微处理器外, 还支持Atmel、ARM、Hitachi、 Infineon、Intel、Microchip、Mitsubishi、Motorola、National Semiconductor、NEC、OKI、Philips、Samsung、Sharp、TI、 Toshiba、Triscend、Western Design Center、Zilog等半导体厂商 生产的多种微处理器。可支持的工作平台包括Windows 95/98/2000、
第4章 MCS-51系列单片机C语言程序设计
2．Keil/ Franklin C51 Franklin的鼻祖是Keil，该编译器在代码生成方面比较有优 势，可产生最少的代码。它支持浮点和长整数、重入和递归，不 提供库源代码，不能生成能编译的汇编代码，仅产生混合代码， 只有修改后才能作为汇编程序编译。假设使用汇编语言，必须分 开编译程序，然后用手工方式连接。