Franklin C-51语言程序设计基础

1．1Franklin C-51数据类型

Franklin C-51编译器支持下列数据类型：

数据类型长度值域

bit 1 字节0 或 1

signed char1 字节-128～+127

unsigned char1 字节0～255

signed int2 字节-32768～+32867

unsigned int2 字节0～65535

signed long4 字节-2147483648～+2147483647

unsigned long4 字节0～4294967295

float 4 字节±1.176E-38～±3.40E+38

指针 1~3 字节对象地址

sbit 1 位0 或 1

sfr 1 字节0～255

sfr16 2 字节0～65535

编译的数据类型(如结构)包含上表所列的数据类型。由于8051系列是8位机，因而不存在字节校准问题。这意味着数据结构成员是顺序放

置的。

数据类型的转换：当计算结果隐含着另外一种数据类型时，数据类型可以自动进行转换，例如，将一个位变量赋给一个整型变量时，位型

值自动转换为整型值，有符号变量的符号也能自动进行处理。这些转换也可以用C语言的标准指令进行人工转换。

1.2 数据类型的物理结构

1.2.1 bit

“bit”类型只有1位，不允许有位指针和位数组。位对象始终位于8051 CPU的可寻址RAM空间。如果程序控制流允许，L51将位对象交迭。

1．2．2signed/unsigned char；data/idata/pdata 指针

“char”类型标量和基于存贮器的“data/idata/pdata”指针具有1个字节长度（8 bits）。

1．2．3signed/unsigned int/short；xdata/code 指针

“int”和“short”类型标量及指向xdata/code区域的指针具有2字节长度（16

bits）。

整型值（或偏移）0x1234以下面方式保存在内存中：

地址： +0 +1

内容： 0x120x34

1．2．4signed/unsigned long

“long”类型标量长为4个字节（32 bits），值0x12345678以下面方式放置：

地址： +0 +1 +2 +3

内容： 0x12 0x34 0x56 0x78

1．2．5“一般”指针

“一般”指针包括3个字节：2字节偏移和1字节存贮器类型：

地址：+0 +1 +2

内容： 存贮器类型偏移高位 偏移低位

第一个字节代表了指针的存贮器类型，存贮器类型编码如下：

存贮器类型 IDATA XDATA PDATADATACODE

值 12 3 4 5

使用其它类型值可能导致不可预测的程序动作。

XDATA类型的0x1234地址作为指针表示如下：

地址：+0+1 +2

内容： 0x02 0x12 0x34

当用常数作指针时，必须注意正确定义存贮器类型和偏移。下例将值0x41写入绝对地址为0x8000的外部数据存贮器：

#defineXBYTE （（char *）0x20000L）

XBYTE[0x8000]=0x41；

上例中用其它常数索引或索引变量也起作用。这样，各种存贮器类型的绝对地址可以一种非常有效的方式访问。但有一个例外，即

SFR。

注意：绝对地址定义为“long”型常量，低16位包含偏移，高8位表明了xdata类型。为了表示这种指针，必须用长整数来定义存贮器

类型。

C51编译器不检查指针常数，用户必须选择有实际意义的值。

1．2．6float

“float”类型为4个字节（32位），使用的格式与IEEE-754标准（32位）具有24位精度，尾数的高位始终为“1”，因而不保存，位的分布如

下：

l 1位符号

l 8位指数位

l 23位尾数

符号位是最高位，尾数为最低的位，内存中按字节存贮如下：

地址：+0 +1 +2+3

内容：MMMM MMMM MMMM MMMME MMM MMMMS EEE EEEE

其中：S：符号位，1=负，0=正

E：指数（在两个字节中），偏移为127

M：23位尾数，最高位“1”

浮点值——12.5的十六进制为0xC1480000，它按下面方式存贮：

地址：+0+1+2+3

内容： 0x00 0x00 0x48 0xc1

8051不包括捕获浮点错误（例外）的中断向量。用户软件因此必须对错误条件作出适当反应。下面推荐一种方法（也可以用其它可靠

办法）：“union”用来保存浮点值，这个“union”必须包括一个“float”和一个“unsigned long”，以根据IEEE对错误作出响应。除了通

常浮点值外，IEEE标准可能出错的条件以下面二进制值表示，为检查可能出现的计算错误，可在计算后进行检查。因为当执行一个运算时考虑

了每个运算符的错误状态并且该状态被送到结果中。

NaN0xFFFFFFF不是一个数

+INF0x7F80000正无穷（正溢出）

-INF0XFF80000负无穷（负溢出）

1.3C-51 的扩充定义

1．3．1特殊功能寄存器的声明

MSC-51 系列包括多种寄存器，其中一些具有特殊功能，如定时器，端口的控制寄存器等，为了能够直接访问这些寄存器，C51编译器提供

了一种定义的自主形式，这是必要的，因为这些定义与标准C语言是不兼容的。

为了支持这些特殊功能寄存器（SFR）的声明，引入了关键词“sfr”，语法如下：

sfr-dcl：sfr sfr_name=int_constant

例：

sfr p0=0x80；

sfr p1=0x90；

必须注意的是“sfr”后不是一个地址而是一个名字。因此上例中名字P0和P1（port0和port1）定义为特殊功能寄存器并被赋予相应

的绝对地址，名字可按意愿自由选取，源文件中不应有先定义的sfr名字。

“=”号后的地址必须是常数，不允许带有运算符的表达式，这个常数表达式必须在特殊功能寄存器的地址范围内，位于0X80到0XFF

之间。

8051系列寄存器数量和类型是极其不同的，因此建议将所有特别的“sfr”声明放入一个头文件，头文件包括8051一些系列成员中的

SFR定义。进一步的定义可由用户用一文件编辑器产生。

1．3．2对SFR的16位数据访问

在新的8051系列产品中，SFR在功能上经常组合为16位的，为了有效的访问这类SFR，使用定义“sfr16”，当“SFR”的高端直接位于低端

后时，对SFR16位的访问是可能的。例如8052的定时器2就是这种情况，16位声明的语法与“sfr”相同，SFR低地址部分必须作为sfr16的地址

：

例：sfr16 T2=0xCC /*Timer2：T2L=0CCH，T2H=0CDH */

sfr16 RCAP2=0xCA/*RCAP2L=0CAH，PCAP2H=0CBH */

本例中，T2（由T2L和T2H组成）和RCAP2（由RCAP2L和RCAP2H组成）被定义为16位SFR，即使在这种情况下，声明中的名字后仍不是赋值语句，

而是一个SFR地址，高字节必须直接位于低字节之后，这种声明适用于所有新的SFR，但不能用于Timer0和Timer1。

1．3．3SBIT：特殊功能位声明

在典型的8051应用问题中，经常需要单独访问SFR中的位，C51扩充功能使之成为可能，特殊位，象SFR一样，不与标准C语言兼容，使用保留字

“sbit”可访问位寻址对象。与SFR声明一样，用保留字“sbit”声明某些特殊位接受符号名，“=”后语句将绝对值地址赋给变量名，这种地

址分配有三种方法：

方法1：sfr_name^int_constant

当字节是特殊功能寄存器的地址可用这个方法。sfr_name必须是已定义的SFR的名字，“^”后的语句定义了基地址上的特殊位的位置，该位置

必须是一个0～7的数。

例： sfr PSW=0xD0；

sfr LE=0xA8；

sbit OV=PSW^2；

sbit CY=PSW^7；

方法2：int_constant^int_constant

这种方法以一整常数作基地址，该值必须在0x80～0xFF之间，并能被8整除，确定位的位置方法同上。

例： sbit OV=0xD0^2；

sbit CV=0xD0^7；

sbit EA=0xA8^7；

方法3： int_constant

这种方法是将位的绝对地址赋给变量，地址必须位于0x80～0xFF之间。

例： sbit OV=0xD2；

sbit CY=0xD7；

sbit EA=0xAF；

特殊功能位代表了一个独立的声明类，它不能与其它声明和位域互换。

1．3．4BIT：位标量声明

除了通常的C数据类型外，C51编译器支持“bit”数据类型，对此有下列扩充与限制：

（1）函数可包含类型为“bit”的参数，也可将其作为返回值。

bit bfunc（bit b0，bit b1）{

/*……*/

return（b1）；

}

注：使用禁止中断（#pragma disable）或包含明确的寄存器组切换（using n）的函数不能返回位值，在这种情况下，编译器会识别出来并产

生一个错误信息。

（2）位标量声明的语法及C声明的语义

sta