关于单片机的C语言编程基础知识（初学注意）

80C51上的C语言编程 C51的特色：

(1)学习过C语言的同学在对单片机有了基本了解之后，就可以开始试着写一两个基于单片机的C语言的程序了。C51语言继承了ANSI C 的绝大部分的特性，基本的语法相同，同学们上手会比较快。但是，由于C51语言是对硬件进行控制的编程语言，其本身又在硬件结构上有所扩展以增强C语言对硬件的控制，如关键字sbit，data，code等(后面会讲他们是做什么的)。

(2)因为单片机不是我们平时用的计算机，他的英文名为MCU(微控制器)，特点体现在这个“微”字。因而，它里面的硬件资源是非常少的，所以你在写程序的时候就要注意对RAM(存储数据)和ROM(存储程序)的使用。说白了，就是也程序的时候要尽量精简，如各种算法，不要让系统负担太大。少用浮点运算，能够使用unsigned的无符号型数据，就不要使用有符号的(当你写程序时，你会发现很多位置都用的unsigned，不像我们在ANSI C里面不同，不太注意，C51里面就非常注意资源的控制)。避免乘除，多用移位运算(写走马灯程序时，会使用到，很有意思，不是我们想象的用循环控制)。

基本的特性了解之后，我们来讲下，具体的东西：

首先，是C51针对硬件控制增加的一些关键字，数据类型。

(1)bit : 和我们平时用的int，char相同，只不过int是两个字节(16位，16bit)，char是单字节(8位，8bit)，bit就是一位，取值范围是0和1，类似windows编程里的BOOL。

(2)sbit : sbit是对应可位寻址空间的一个位，可位寻址区：20H～2FH。一旦用了sbit xxx = REGE^6这样的定义(例如，sibt a = P0^0,定义P0口的第0位为变量a，此时对a赋值0或者1时，就是在对P0口的第0位进行控制，赋低电平或高电平)，这个sbit量就确定地址了。(sbit大部分是用在特殊功能寄存器中的，方便对寄存器的某位进行操作的。)

(3)sfr：用于定义特殊功能寄存器(8位的)(在程序中会写头文件#include,在Keil中右键点击打开reg51.h，就可以看到很多sfr的定义)，如sfr P0 = 0x80，就定义了端口P0。

(4)sfr16：同上用于16位的

其次，C51还提供了对8051所有存储区的访问。

8051芯片的存储区从逻辑上分为内部数据存储区，外部数据存储区和程序存储区(内外统一编址)。

80C51有4KB的内部程序存储区(片内ROM)(0000H~0FFFH)，其中前43单元有特殊用处，0000H~0002H无条件跳转，0003H~002AH用于存放中断程序(中断程序这里不解释)

256B的内部数据存储区(片内RAM)，分为低128B和高128B，有不同作用(可见硬件资源有多小了吧，所以我们要节省使用)，低128B又分为为工作寄存器区，又称通用寄存器(00H~1FH)，位寻址区(20H～2FH，之前的sbit就是对应位寻址空间中的一位)，数据缓冲区(30H~7FH,这个区域就是给用户用得，没有任何限制，一共80个单位)

高128B为特殊功能寄存器(就是上面说的sfr)，具体的内容在很多书上面都有。

http://www.mytutorialcafe.com/Microcontroller%20Special%20Function%20Register.htm

给个英文的sfr的解释的网址，不过没必要看，看书就行了。

在这里讲这么多的原因是因为C51中在对变量进行声明的时候还可以明确的指定存储空间。关键字有：DATA，IDATA，BDATA(RAM中高128B)，CODE等。

(1)DATA指定RAM中低128B，可以在一个机器周期内直接寻址，寻址速度最快，所以应该把经常使用的变量放在DATA区

例如：unsigned char data system_status = 0;

(2)BDATA指定的是RAM中的位寻址区，在这个区域定义的变量可以进行位操作，什么意思呢?举例吧

unsigned char bdata status_byte,这里定义变量status_byte，是一个单字节(8位)的数据变量，我们可以对这个变量中的一位进行置0或置1的操作。我们把 status_byte=0x00,即变量里面的8位都置为了0，前面讲过一个sbit，用于位寻址区域中的一位，sbit a = status_byte^2;a = 1,表示把变量 status_byte的第2位置为了1(0,1,2,3,4,5,6,7共八位)，于是变量 status_byte就等于了0x02;

(3)CODE 程序存储区，他里面的内容是不变的，我们要使用的一些固定数据存于这个里面就不用占用RAM的空间了，比如我们学习数码管显示程序时，数码管上面的每一个数字都对应一个16进制的数字，我们可以把它存到程序存储区中去，例如：

unsigned char code table[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71};

关于特殊功能寄存器sfr的使用，我们以一个简单的程序为例，在80C51芯片的P0^0上接上一个发光二极管LED，一个电阻RES和一个电源VCC，三者串联，电流方向是从电源流向P0^0口。给80C51接上电源，接地，晶振，复位电路。如果使用proteus仿真，则这些电路不用接。

在Keil软件中写程序

#include

sbit a = P0^0;

void main(){

a = 0;

while(1);

}

因为芯片刚刚上电，P0管教为高电位，我们在程序中把它置为0;电流就可以流过LED，于是LED灯就会发光。并用while(1)让程序停在这里。

一个最简单的单片机C语言程序就写完了。讲了这么多希望同学们了解，C51对C语言的扩展有所了解，知道可以通过C语言对硬件进行控制，学会常用的关键字。