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    C51單片機數(shù)據(jù)類型的具體定義及應用
  • C51單片機數(shù)據(jù)類型的具體定義及應用
  •   發(fā)布日期: 2019-04-15  瀏覽次數(shù): 1,351

    先來簡單說說C語言的標識符和關鍵字。標識符是用來標識源程序中某個對象的名字的,這些對象可以是語句、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、變量、數(shù)組等等。C語言是大小字敏感的一種高級語言,如果我們要定義一個定時器1,可以寫做“Timer1”,如果程序中有“TIMER1”,那么這兩個是完全不同定義的標識符。標識符由字符串,數(shù)字和下劃線等組成,注意的是第一個字符必須是字母或下劃線,如“1TImer”是錯誤的,編譯時便會有錯誤提示。有些編譯系統(tǒng)專用的標識符是以下劃線開頭,所以一般不要以下劃線開頭命名標識符。標識符在命名時應當簡單,含義清晰,這樣有助于閱讀理解程序。在C51編譯器中,只支持標識符的前32位為有效標識,一般情況下也足夠用了,除非你要寫天書:P。

    關鍵字則是編程語言保留的特殊標識符,它們具有固定名稱和含義,在程序編寫中不允許標識符與關鍵資亦同。在KEIL uVision2中的關鍵字除了有ANSI C標準的32個關鍵字外還根據(jù)51單片機的特點擴展了相關的關鍵字。其實在KEIL uVision2的文本編輯器中編寫C程序,系統(tǒng)可以把保留字以不同顏色顯示,缺省顏色為天藍色。

     

    先看表4-1,表中列出了KEIL uVision2 C51編譯器所支持的數(shù)據(jù)類型。在標準C語言中基本的數(shù)據(jù)類型為char,int,short,long,float和double,而在C51編譯器中int和short相同,float和double相同,這里就不列出說明了。下面來看看它們的具體定義:

    1. char字符類型

    char類型的長度是一個字節(jié),通常用于定義處理字符數(shù)據(jù)的變量或常量。分無符號字符類型unsigned char和有符號字符類型signed char,默認值為signed char類型。unsigned char類型用字節(jié)中所有的位來表示數(shù)值,所可以表達的數(shù)值范圍是0~255。signed char類型用字節(jié)中最高位字節(jié)表示數(shù)據(jù)的符號,“0”表示正數(shù),“1”表示負數(shù),負數(shù)用補碼表示。所能表示的數(shù)值范圍是-128~+127。unsigned char常用于處理ASCII字符或用于處理小于或等于255的整型數(shù)。

    *正數(shù)的補碼與原碼相同,負二進制數(shù)的補碼等于它的絕對值按位取反后加1。

    2. int整型

    int整型長度為兩個字節(jié),用于存放一個雙字節(jié)數(shù)據(jù)。分有符號int整型數(shù)signed int和無符號整型數(shù)unsigned int,默認值為signed int類型。signed int表示的數(shù)值范圍是-32768~+32767,字節(jié)中最高位表示數(shù)據(jù)的符號,“0”表示正數(shù),“1”表示負數(shù)。unsigned int表示的數(shù)值范圍是0~65535。

    好了,先停一下吧,我們來寫個小程序看看unsigned char和unsigned int用于延時的不同效果,說明它們的長度是不同的,呵,盡管它并沒有實際的應用意義,這里我們學習它們的用法就行。依舊用我們上一課的最小化系統(tǒng)做實驗,不過要加多一個電阻和LED,如圖4-1。實驗中用D1的點亮表明正在用unsigned int數(shù)值延時,用D2點亮表明正在用unsigned char數(shù)值延時。

    C51單片機數(shù)據(jù)類型的具體定義及應用

    圖4-1 第4課實驗用電路

    我們把這個項目稱為TwOLED,實驗程序如下:

    #include//預處理命令 void main(void) //主函數(shù)名

    {

    unsigned int a; //定義變量a為unsigned int類型

    unsigned char b; //定義變量b為unsigned char類型

    do

    { //do while組成循環(huán)

    for (a=0; a《65535; a++)

    P1_0 = 0; //65535次設P1.0口為低電平,點亮LED

    P1_0 = 1; //設P1.0口為高電平,熄滅LED

    for (a=0; a《30000; a++); //空循環(huán)

    for (b=0; b《255; b++)

    P1_1 = 0; //255次設P1.1口為低電平,點亮LED

    P1_1 = 1; //設P1.1口為高電平,熄滅LED

    for (a=0; a《30000; a++); //空循環(huán)

    }

    while(1);

    }

    同樣編譯燒寫,上電運行您就可以看到結果了。很明顯D1點亮的時間長于D2點亮的時間。程序中的循環(huán)延時時間并不是很好確定,并不太適合要求精確延時的場合,關于這方面我們以后也會做討論。這里必須要講的是,當定義一個變量為特定的數(shù)據(jù)類型時,在程序使用該變量不應使它的值超過數(shù)據(jù)類型的值域。如本例中的變量b不能賦超出0~255的值,如for (b=0; b《255; b++)改為for (b=0; b《256; b++),編譯是可以通過的,但運行時就會有問題出現(xiàn),就是說b的值永遠都是小于256的,所以無法跳出循環(huán)執(zhí)行下一句P1_1 = 1,從而造成死循環(huán)。同理a的值不應超出0~65535。大家可以燒片看看實驗的運行結果,同樣軟件仿真也是可以看到結果的。

    3.long長整型

    long長整型長度為四個字節(jié),用于存放一個四字節(jié)數(shù)據(jù)。分有符號long長整型signed long和無符號長整型unsigned long,默認值為signed long類型。signed int表示的數(shù)值范圍是-2147483648~+2147483647,字節(jié)中最高位表示數(shù)據(jù)的符號,“0”表示正數(shù),“1”表示負數(shù)。unsigned long表示的數(shù)值范圍是0~4294967295。

    4.float浮點型

    float浮點型在十進制中具有7位有效數(shù)字,是符合IEEE-754標準的單精度浮點型數(shù)據(jù),占用四個字節(jié)。因浮點數(shù)的結構較復雜在以后的章節(jié)中再做詳細的討論。

    5.* 指針型

    指針型本身就是一個變量,在這個變量中存放的指向另一個數(shù)據(jù)的地址。這個指針變量要占據(jù)一定的內(nèi)存單元,對不同的處理器長度也不盡相同,在C51中它的長度一般為1~3個字節(jié)。指針變量也具有類型,在以后的課程中有專門一課做探討,這里就不多說了。

    6. bit位標量

    bit位標量是C51編譯器的一種擴充數(shù)據(jù)類型,利用它可定義一個位標量,但不能定義位指針,也不能定義位數(shù)組。它的值是一個二進制位,不是0就是1,類似一些高級語言中的Boolean類型中的True和False。

    7. sfr特殊功能寄存器

    sfr也是一種擴充數(shù)據(jù)類型,點用一個內(nèi)存單元,值域為0~255。利用它可以訪問51單片機內(nèi)部的所有特殊功能寄存器。如用sfr P1 = 0x90這一句定P1為P1端口在片內(nèi)的寄存器,在后面的語句中我們用以用P1 = 255(對P1端口的所有引腳置高電平)之類的語句來操作特殊功能寄存器。

    *AT89C51的特殊功能寄存器表請看附錄二

    8.sfr16 16位特殊功能寄存器

    sfr16占用兩個內(nèi)存單元,值域為0~65535。sfr16和sfr一樣用于操作特殊功能寄存器,所不同的是它用于操作占兩個字節(jié)的寄存器,好定時器T0和T1。

    9.sbit可錄址位

    sbit同位是C51中的一種擴充數(shù)據(jù)類型,利用它可以訪問芯片內(nèi)部的RAM中的可尋址位或特殊功能寄存器中的可尋址位。如先前我們定義了

    sfr P1 = 0x90; //因P1端口的寄存器是可位尋址的,所以我們可以定義

    sbit P1_1 = P1^1; //P1_1為P1中的P1.1引腳

    //同樣我們可以用P1.1的地址去寫,如sbit P1_1 = 0x91;

    這樣我們在以后的程序語句中就可以用P1_1來對P1.1引腳進行讀寫操作了。通常這些可以直接使用系統(tǒng)提供的預處理文件,里面已定義好各特殊功能寄存器的簡單名字,直接引用可以省去一點時間,我自己是一直用的。當然您也可以自己寫自己的定義文件,用您認為好記的名字。

    關于數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換等相關操作在后面的課程或程序?qū)嵗袑⒂兴峒?。大家可以用所講到的數(shù)據(jù)類型改寫一下這課的實例程序,加深對各類型的認識。


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