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c语言单片机教程
单片机c语言教程
c语言是很好用的结构化语言，80年代后，c也能用在单片机上了。
本站为了方便大家学习制作了一个单片机c语言教程，如果你是新手先看下下面的c51介绍吧，过去长期困扰人们的所谓“高级语言产生代码太长，运行速度太慢，运行效率不高，所以不适合单片机使用”keil公司出品的单片机c语言集成开发环境成功的解决了这个难题，使得单片机c语言的效率大大的提高，而且在关键部位还能嵌入汇编语言代码，从而挖掘程序的最高潜力。
目前，8051上的C语言的代码长度，已经做到了汇编水平的1.2~1.5倍。
4K字节以上的程度，C语言的优势更能得到发挥。
至于运行速度的问题，只要有好的仿真器，找出关键的代码，再进一步做一下人工优化，就可很容易达到美满。
单片机c语言是高效的单片机开发语言，本站提供的单片机c语言教程共17课时，由浅入深，看完了这些教程你就基本了解了c51，能进行一般的单片机c语言程序设计了，现在让我们开始学习吧
第一课建立你的第一个KeilC51项目
第二课C51HEX文件的生成和单片机
第三课C51数据类型
第四课C51常量
第五课C51变量
第六课C51运算符和表达式
第七课运算符和表达式（关系运算符）
第八课运算符和表达式（位运算符）
第九课C51运算符和表达式（指针和地址运算符）
第十课C51表达式语句及仿真器
第十一课C51复合语句和条件语句
第十二课C51开关分支语句
第十三课C51循环语句
第十四课C51函数
第十五课C51数组的使用
第十六课C51指针的使用
第十七课C51结构、联合和枚举的使用
附录（运算符优先级和结合性等）
本单片机c语言教程所涉及c51源代码请点此下载
单片机C语言相关视频教程：
keilC51软件使用视频教程
导入ASM文件到keil工程视频教程
第一课建立你的第一个KeilC51项目
随着单片机技术的不断发展，以单片机C语言为主流的高级语言也不断被更多的单片机爱好者和工程师所喜爱。
使用C51肯定要使用到编译器，以便把写好的C程序编译为机器码，这样单片机才能执行编写好的程序。
KEILuVISION2是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不一样公司的MCS51架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持，PLM，汇编和C语言的程序设计，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。
本站提供的单片机c语言教程都是基于keilc51的。
下面结合8051介绍单片机C语言的优越性：
·无须懂得单片机的具体硬件，也能够编出符合硬件实际的专业水平的程序；
·不懂得单片机的指令集，也能够编写完美的单片机程序；
·不同函数的数据实行覆盖，有效利用片上有限的RAM空间；
·提供auto、static、const等存储类型和专门针对8051单片机的data、idata、pdata、xdata、code等存储类型，自动为变量合理地分配地址；
·C语言提供复杂的数据类型（数组、结构、联合、枚举、指针等），极大地增强了程序处理能力和灵活性；
·提供small、compact、large等编译模式，以适应片上存储器的大小；
·中断服务程序的现场保护和恢复，中断向量表的填写，是直接与单片机相关的，都由C编译器代办；
·程序具有坚固性：
数据被破坏是导致程序运行异常的重要因素。
C语言对数据进行了许多专业性的处理，避免了运行中间非异步的破坏
·提供常用的标准函数库，以供用户直接使用；
·有严格的句法检查，错误很少，可容易地在高级语言的水平上迅速地被排掉；
·可方便地接受多种实用程序的服务：
如片上资源的初始化有专门的实用程序自动生成；再如，有实时多任务操作系统可调度多道任务，简化用户编程，提高运行的安全性等等。
·头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型，有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发；
以上简单介绍了KEILC51软件，要使用KEILC51软件，必需先要安装它，这也是学习单片机编程语言所要求的第一步――建立学习环境。
本站提供无限制版的keilc51下载（此处）（安装的方法在压缩包内有详细说明，这里就不做介绍了）
安装好后，您是不是想建立自己的第一个单片机C语言程序项目呢？
下面就让我们一起来建立一个小程序吧,请根据教程一步步的来，你绝对可以在短时间内熟悉c51的。
本教程所涉及c51源代码请点此下载
首先当然是运行KEIL软件，接着按下面的步骤建立您的第一个项目：
（1）点击Project菜单，选择弹出的下拉式菜单中的NewProject，如图1－2。
接着弹出一个标准Windows文件对话窗口，如图1－3。
在“文件名”中输入您的第一个C程序项目名称，这里我们用“test”。
“保存”后的文件扩展名为uv2，这是KEILuVision2项目文件扩展名，以后能直接点击此文件以打开先前做的项目。
图1－2NewProject菜单
图1－3文件窗口
（2）选择所要的单片机，这里选择常用的Ateml公司的AT89c51。
而且本单片机c语言教程里的大部分程序都是基于此芯片的，此时屏幕如图1－4所示。
AT89c51有什么功能、特点呢？
看图中右边有简单的介绍。
完成上面步骤后，就可以进行程序的编写了。
（3）首先在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。
如果您没有现成的程序，那么就要新建一个程序文件。
在KEIL中有一些程序的Demo，在这里我们还是以一个C程序为例介绍如何新建一个C程序和如何加到您的第一个项目中吧。
点击图1－5中1的新建文件的快捷按钮，在2中出现一个新的文字编辑窗口，这个操作也能通过菜单File－New或快捷键Ctrl+N来实现。
好了，现在能编写程序了。
下面是经典的一段程序，呵，如果您看过别的程序书也许也有类似的程序：
#include
#include
voidmain（void）
{
SCON=0x50;//串口方式1,允许接收
TMOD=0x20;//定时器1定时方式2
TCON=0x40;//设定时器1开始计数
TH1=0xE8;//11.0592MHz1200波特率
TL1=0xE8;
TI=1;
TR1=1;//启动定时器
while
（1）
printf（HelloWorld!
\n）;;//显示HelloWorld
}
图1－4选取芯片
图1－5新建程序文件
这段程序的功能是不断从串行口输出“HelloWorld!
”字符，先不管程序的语法和意思吧，先看看如何把它加入到项目中和如何编译试运行。
（4）点击图1－5中的3保存新建的程序，也能用菜单File－Save或快捷键Ctrl+S
进行保存。
因是新文件所以保存时会弹出类似图1－3的文件操作窗口，把第一个程序命名
为test1.c，保存在项目所在的目录中，这个时候您会发现程序单词有了不一样的颜色，说明KEIL的C语言语法检查生效了。
如图1－6鼠标在屏幕左边的SourceGroup1文件夹图标上右击弹出菜单，在这里能做在项目中增加减少文件等操作。
选“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按ADD按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。
这个时候在SourceGroup1文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有了文件，点击它能展开查看。
图1－6把文件加入到项目文件组中
（5）C程序文件已被加到了项目中了，下面就剩下编译运行了。
这个项目只是用做学习新建程序项目和编译运行仿真的基本方法，所以使用软件默认的编译设置，它不会生成用于芯片烧写的HEX文件。
先来看图1－7吧，图中1、2、3都是编译按钮，不一样是1是用于编译单个文件。
2是编译链接当前项目，如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动，这个时候再点击是不会再次重新编译的。
3是重新编译，每点击一次均会再次编译链接一次，不管程序是否有改动。
在3右边的是停止编译按钮，只有点击了前三个中的任一个，停止按钮才会生效。
5是菜单中的它们。
在4中能看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等，以后我们要查错就靠它了。
6是有一个小放大镜的按钮，这就是开启\关闭调试模式的按钮，它也存在于菜单Debug－Start\StopDebugSession，快捷键为Ctrl+F5。
图1－7编译程序
（6）进入调试模式，软件窗口样式大致如图1－8所示。
图中1为运行，当程序处于停止状态时才有效，2为停止，程序处于运行状态时才有效。
3是复位，模拟芯片的复位，程序回到最开头处执行。
按4能打开5中的串行调试窗口，这个窗口能看到从51芯片的串行口输入输出的字符，这里的第一个项目也正是在这里看运行结果。
这些在菜单中也有。
首先按4打开串行调试窗口，再按运行键，这个时候就能看到串行调试窗口中不断的打印“HelloWorld！
”。
最后要停止程序运行回到文件编辑模式中，就要先按停止按钮再按开启\关闭调试模式按钮。
然后就能进行关闭KEIL等相关操作了。
图1－8调试运行程序
第二课C51HEX文件的生成和单片机最小系统
上一篇建立了第一个单片机C语言项目，但为了让编译好的程序能通过编程器写入51芯片中，要先用编译器生成HEX文件，下面来看看如何用KEILuVISION2来编译生成用于烧写芯片的HEX文件。
HEX文件格式是Intel公司提出的按地址排列的数据信息,数据宽度为字节,所有数据使用16进制数字表示,常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码。
它保存物理程序存储区中的目标代码映象。
一般的编程器都支持这种格式。
我们先来打开第一个项目，打开它的所在目录，找到test.Uv2的文件就能打开先前的项目了。
然后右击图2－1中的1项目文件夹，弹出项目功能菜单，选OptionsforTarget’Target1’,弹出项目选项设置窗口，同样先选中项目文件夹图标，这个时候在Project菜单中也有一样的菜单可选。
打开项目选项窗口，转到Output选项页图2－2所示，图中1是选择编译输出的路径，2是设置编译输出生成的文件名，3则是决定是否要创建HEX文件，选中它就能输出HEX文件到指定的路径中。
选好了？
好，我们再将它重新编译一次，很快在编译信息窗口中就显示HEX文件创建到指定的路径中了，如图2－3。
这样我们就可用自己的编程器所附带的软件去读取并烧到芯片了，再用实验板看结果，至于编程器或仿真器品种繁多具体方法就看它的说明书了，这里也不做讨论。
（技巧：
一、在图2－1中的1里的项目文件树形目录中，先选中对象，再单击它就可对它进行重命名操作，双击文件图标便可打开文件。
二、在Project下拉菜单的最下方有最近编辑过
的项目路径保存，这里能快速打开最近在编辑的项目。
）
图2－1项目功能菜单
图2－2项目选项窗口
图2－3编译信息窗口
或许您已把编译好的文件烧到了芯片上，如果您购买或自制了带串行口输出元件的学习实验板，那您就能把串行口和PC机串行口相联用串行口调试软件或Windows的超级终端,将其波特率设为1200，就能看到不停输出的“HelloWorld!
”字样。
如果您还没有实验板，那这里先说说AT89c51的最小化系统，再以一实例程序验证最小化系统是否在运行，这个最小化系统也易于自制用于实验。
图2－4便是AT89c51的最小化系统,不过为了让我们能看出它是在运行的，加了一个电阻和一个LED，用以显示它的状态，晶体震荡器能根据自己的情况使用，一般实验板上是用11.0592MHz或12MHz,使用前者的好外是能产生标准的串行口波特率，后者则一个机器周期为1微秒，便于做精确定时。
在自己做实验里，注意的是VCC是+5V的，不能高于此值，不然将损坏单片机，太低则不能正常工作。
在31脚要接高电平，这样我们才能执行片内的程序，如接低电平则使用片外的程序存储器。
下面建一个新的项目名为OneLED来验证最小化系统是否能工作（所有的例程都可在笔者的主页下面下载到，网址：
。
程序如下：
#include//预处理命令
voidmain（void）//主函数名
{
//这是第一种注释方式
unsignedinta;//定义变量a为int类型
/*这是第二种注释方式
*/
do{//dowhile组成循环
for（a=0;a<50000;a++）;//这是一个循环P1_0=0;//设P1.0口为低电平，点亮LEDfor（a=0;a<50000;a++）;//这是一个循环P1_0=1;//设P1.0口为高电平，熄灭LED
}
while
（1）;
}
图2－4AT89c51最小化系统
这里先讲讲KEILC编译器所支持的注释语句。
一种是以“//”符号开始的语句，符号之后的语句都被视为注释，直到有回车换行。
另一种是在“/*”和“*/”符号之内的为注释。
注释不会被C编译器所编译。
一个C应用程序中应有一个main主函数，main函数能调用别
的功能函数，但其它功能函数不允许调用main函数。
不论main函数放在程序中的那个位置，总是先被执行。
用上面学到的知识编译写好的OneLED程序，并把它烧到刚做好的最小化系统中。
上电，刚开始时LED是不亮的（因为上电复位后所有的IO口都置1引脚为高电平），然后延时一段时间（for（a=0;a<50000;a++）这句在运行），LED亮，再延时，LED熄灭，然后交替亮、灭。
第一个真正的小实验就做完，如果没有这样的效果那么您就要认真检查一下电路或编译烧写的步骤了。
第三课C51数据类型
每写一个程序，总离不开数据的应用，在学习c51语言的过程中掌握理解数据类型也是很关键的。
先看表3－1，表中列出了KEILuVision2单片机c语言编译器所支持的数据类型。
在标准C语言中基本的数据类型为char,int,short,long,float和double，而在c51编译器中int和short相同，float和double相同，这里就不列出说明了。
下面来看看它们的具体定义：
数据类型
长度
值域
unsignedchar
单字节
0～255
signedchar
单字节
-128～+127
unsignedint
双字节
0～65535
signedint
双字节
-32768～+32767
unsignedlong
四字节
0～4294967295
signedlong
四字节
-2147483648～+2147483647
float
四字节
±1.175494E-38～±3.402823E+38
*
1～3字节
对象的地址
bit
位
0或1
sfr
单字节
0～255
sfr16
双字节
0～65535
sbit
位
0或1
表3－1KEILuVision2单片机c语言编译器所支持的数据类型
1．char字符类型
char类型的长度是一个字节，通常用于定义处理字符数据的变量或常量。
分无符号字符类型unsignedchar和有符号字符类型signedchar，默认值为signedchar类型。
unsignedchar类型用字节中所有的位来表示数值，所能表达的数值范围是0～255。
signedchar类型用字节中最高位字节表示数据的符号，“0”表示正数，“1”表示负数，负数用补码表示。
所能表示的数值范围是-128～+127。
unsignedchar常用于处理ASCII字符或用于处理小于或等于255的整型数。
＊正数的补码与原码相同，负二进制数的补码等于它的绝对值按位取反后加1。
2．int整型
int整型长度为两个字节，用于存放一个双字节数据。
分有符号int整型数signedint和无符号整型数unsignedint，默认值为signedint类型。
signedint表示的数值范围是-32768～+32767，字节中最高位表示数据的符号，“0”表示正数，“1”表示负数。
unsignedint表示的数值范围是0～65535。
先停一下来写个小程序看看unsignedchar和unsignedint用于延时的不一样效果，说明它们的长度是不一样的，学习它们的使用方法。
依旧用上一篇的最小化系统做实验，不过要加多一个电阻和LED，如图3－1。
实验中用D1的点亮表明正在用unsignedint数值延时，用
D2点亮表明正在用unsignedchar数值延时。
图3－1第3课实验用电路把这个项目称为TwoLED,实验程序如下：
#include//预处理命令
voidmain（void）//主函数名
{
unsignedinta;//定义变量a为unsignedint类型
unsignedcharb;//定义变量b为unsignedchar类型
do
{//dowhile组成循环
for（a=0;a<65535;a++）
P1_0=0;//65535次设P1.0口为低电平，点亮LEDP1_0=1;//设P1.0口为高电平，熄灭LED
for（a=0;a<30000;a++）;//空循环
for（b=0;b<255;b++）
P1_1=0;//255次设P1.1口为低电平，点亮LEDP1_1=1;//设P1.1口为高电平，熄灭LED
for（a=0;a<30000;a++）;//空循环
}
while
（1）;
}
同样编译烧写，上电运行您就能看到结果了。
很明显D1点亮的时间长于D2点亮的时间。
这里必须要讲的是，当定义一个变量为特定的数据类型时，在程序使用该变量不应使它的值超过数据类型的值域。
如本例中的变量b不能赋超出0～255的值，如for（b=0;b<255;b++）改为for（b=0;b<256;b++）,编译是能通过的，但运行时就会有问题出现，就是说b的值永远都是小于256的，所以无法跳出循环执行下一句P1_1=1，从而造成死循环。
同理a的值不应超出0～65535。
3．long长整型
long长整型长度为四个字节，用于存放一个四字节数据。
分有符号long长整型signedlong和无符号长整型unsignedlong，默认值为signedlong类型。
signedint表示的数值范围是-2147483648～+2147483647，字节中最高位表示数据的符号，“0”表示正数，“1”表示负数。
unsignedlong表示的数值范围是0～4294967295。
4．float浮点型
float浮点型在十进制中具有7位有效数字，是符合IEEE－754标准的单精度浮点型数据，占用四个字节。
因浮点数的结构较复杂在以后的章节中再做详细的讨论。
5．*指针型指针型本身就是一个变量，在这个变量中存放的指向另一个数据的地址。
这个指针变量要占据一定的内存单元，对不一样的处理器长度也不尽相同，在c51中它的长度一般为1～
3个字节。
指针变量也具有类型，在以后的课程中有专门一课做探讨，这里就不多说了。
6．bit位标量
bit位标量是c51编译器的一种扩充数据类型，利用它可定义一个位标量，但不能定义位指针，也不能定义位数组。
它的值是一个二进制位，不是0就是1，类似一些高级语言中的Boolean类型中的True和False。
7．sfr特殊功能寄存器
sfr也是一种扩充数据类型，点用一个内存单元，值域为0～255。
利用它能访问51单片机内部的所有特殊功能寄存器。
如用sfrP1=0x90这一句定P1为P1端口在片内的寄存器，在后面的语句中用以用P1=255（对P1端口的所有引脚置高电平）之类的语句来操作特殊功能寄存器。
8．sfr1616位特殊功能寄存器
sfr16占用两个内存单元，值域为0～65535。
sfr16和sfr一样用于操作特殊功能寄存器，所不一样的是它用于操作占两个字节的寄存器，如定时器T0和T1。
9．sbit可录址位
sbit同样是单片机c语言中的一种扩充数据类型，利用它能访问芯片内部的RAM中的可寻址
位或特殊功能寄存器中的可寻址位。
如先前定义了
sfrP1=0x90;//因P1端口的寄存器是可位寻址的，所以能定义
sbitP1_1=P1＾1;//P1_1为P1中的P1.1引脚
//同样我们能用P1.1的地址去写,如sbitP1_1=0x91;这样在以后的程序语句中就能用P1_1来对P1.1引脚进行读写操作了。
通常这些能直接使用系统供给的预处理文件，里面已定义好各特殊功能寄存器的简单名字，直接引用能省去一点时间，我自己是一直用的。
当然您也能自己写自己的定义文件，用您认为好记的名字。
第四课C51常量
上一篇学习了KEILc单片机c语言编译器所支持的数据类型。
而这些c51数据类型又是怎么用在常量和变量的定义中的呢？
又有什么要注意的吗？
常量就是在程序运行过程中不能改变值的量，而变量是能在程序运行过程中不断变化的量。
变量的定义能使用所有c51编译器支持的数据类型，而常量的数据类型只有整型、浮点型、字符型、字符串型和位标量。
这一篇学习常量定义和使用方法，而下一篇则学习单片机c语言的变量。
常量的数据类型说明是这样的
1．整型常量能表示为十进制如123,0，－89等。
十六进制则以0x开头如0x34,-0x3B等。
长整型就在数字后面加字母L，如104L，034L，0xF340等。
2．浮点型常量可分为十进制和指数表示形式。
十进制由数字和小数点组成，如0.888,3345.345,0.0等，整数或小数部分为0，能省略但必须有小数点。
指数表示形式为[±]数字[.数字]e[±]数字，[]中的内容为可选项，其中内容根据具体情况可有可无，但其余部分必须有,如125e3,7e9,-3.0e-3。
3．字符型常量是单引号内的字符，如‘a’,‘d’等，不能显示的控制字符，能在该字符前面加一个反斜杠“\”组成专用转义字符。
常用转义字符表请看表4－1。
4．字符串型常量由双引号内的字符组成，如“test”,“OK”等。
当引号内的没有
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