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时间:2020-03-07
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1、单片机C语言及程序设计4.1C51概述“C51”概念:为了与ANSIC区别,把“单片机C语言”称为“C51”,也称为“KeilC”。用汇编语言编写单片机程序时,必须要考虑其存储器的结构,尤其要考虑其片内数据存储器、特殊功能寄存器是否正确合理的使用,以及按照实际地址端口数据的处理。Ø4.1.2C语言与ANSI的区别用C51编写程序,虽然不像汇编语言那样需要具体地组织、分配存储器资源,但是C51对数据类型和变量的定义,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。用C51编写单片机程序,与用ANSIC编写程序的不同之处是,需要根据单片
2、机存储器结构及内部资源,定义相应的数据类型和变量。其它的语法规定、程序结构及程序设计方法,都与ANSIC相同。所以本章主要介绍C51各种变量的定义、指针定义、函数定义和混合编程。Ø4.1.3C51扩展的关键字由于单片机在结构及编程上的特殊要求,C51有自己的特殊关键字,称之为C51扩展的关键字,下面给出常用的C51扩展的关键字。_at_bdatabitcodedataidatainterruptpdatareentrantsbitsfrsfr16usingvolatilexdataØ4.2C51数据类型及存储表4-1C51数据类型、长度和数值范围
3、数据类型表示方法长度数值范围无符号字符型unsignedchar1字节0~255有符号字符型signedchar1字节-128~127无符号整型unsignedint2字节0~65535有符号整型signedint2字节-32768~32767无符号长整型unsignedlong4字节0~4294967295有符号长整型signedlong4字节-2147483648~2147483647浮点型float4字节±1.1755E-38~±3.40E+38特殊功能寄存器型Sfrsfr161字节2字节0~2550~65535位类型bit、sbit1位0
4、或1数据类型转换1)自动转换转换规则是向高精度数据类型转换、向有符号数据类型转换。如字符型变量与整型变量相加时,则位变量先转换字符型或整型数据,然后相加。2)强制转换像ANSIC一样,通过强制类型转换的方式进行转换。如:unsignedintb;floatc;b=(int)c;Ø4.2.2C51数据的存储MCS-51单片机只有bit和unsignedchar两种数据类型支持机器指令,而其它类型的数据都需要转换成bit或unsignedchar型进行存储。为了减少单片机的存储空间和提高运行速度,要尽可能地使用unsignedchar型数据。一、位变
5、量的存储bit和sbit型位变量,直接存于RAM的位寻址空间,包括低128位和特殊功能寄存器位。二、字符变量的存储字符变量(char):无论是unsignedchar数据还是signedchar数据,均为1个字节,能够被直接存储在RAM中,可以存储在0~0x7f区域,也可以存储在0x80~0xff区域,与变量的定义有关。unsignedchar数:可直接被MSC-51接受地址低高::3412::signedchar数据:用补码表示。需要额外的操作来测试、处理符号位,使用的是两种库函数,代码量大,运算速度降低。三、整型变量的存储整型变量(int):
6、不管是unsignedint数据还是signedint数据,均为2个字节,其存储方法是高位字节保存在低地址(在前面),低位字节保存在高地址(在后面)。例如,整型变量的值为0x1234,在内存中的存放如右图所示。signedint数据用补码表示。四、长整型变量的存储长整型变量(long)为4个字节,其存储方法与整型数据一样,是最高位字节保存的地址最低(在最前面),最低位字节保存的地址最高(在最后面)。Ø如长整型变量的值为0x12345678,在内存中的存放方法如右图所示。地址低高::78563412::不管是unsignedlong数据还是sign
7、edlong数据。五、浮点型变量的存储浮点型变量(fload)占4个字节,用指数方式表示,其具体格式与编译器有关。对于KeilC,采用的是IEEE-754标准,具有24位精度,尾数的最高位始终为1,因而不保存。具体分布为:1位符号位,8位阶码位,23位尾数,如下图所示。字节地址0123浮点数内容SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM 符号和阶码尾数高位 尾数低位符号位S:1表示负数,0表示正数。地址低高::000048C1::阶码:用移码表示。如,实际阶码-126用1表示,实际阶码0用127表示,即实际阶码数加上127得
8、到阶码的表达数。阶码数值范围:-126~+128。例如浮点数-12.5符号位为1,12.5的二进制数为1100.1=1.1001E+00
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