单片机c语言入门教程零基础(单片机c语言入门教程)
如何快速入门单片机C语言编程?一篇入门教程
想要学习单片机C语言编程,首先要搭建一个练习环境。Keil软件是开发80C51系列单片机更流行的软件,提供了完整的开发方案,包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和强大的模拟调试器。接下来,请安装KEIL C51软件,学会使用汇编语言后再学习C编程会相对容易。
以89C51单片机为例,其属于80C51系列,内部有可反复擦除的8K FLASH ROM,非常适合做实验。单片机的P1引脚连接了8个发光二极管,P3.2~P3.4引脚连接了4个按钮开关。我们的任务是通过编程控制这些LED灯的亮灭。
接下来,我们通过一个简单的C程序介绍单片机C语言编程。
例1-1:让连接到P1.0引脚的LED发光。
```c
include "reg51.h" //包含reg51.h文件,以便使用符号P1等端口符号
void main()
{
P1_0 = 0; //使连接到P1.0引脚的LED亮起
}
```
接下来我们一下这个C语言程序:
首先包含reg51.h文件。这是所谓的文件包含过程,意味着一个文件包含了另一个文件的所有内容。这里的程序虽然只有四行,但C编译器在处理时需要处理几十行甚至几百行的内容。包含reg51.h文件的目的是使用符号P1,告知C编译器程序中写的P1指的是80C51单片机的P1端口。那么这是怎么做到的呢?
打开reg51.h文件,可以看到如下内容:
```c
/ - REG51.H /
/ 通用80C51和80C31微控制器的头文件 /
/ (c) 1988-200X Keil Elektronik GmbH 和 Keil Software, Inc. /
/ 所有权利保留 /
```
以及一些定义和配置设置,包括端口符号的定义等。通过这些定义和设置,我们可以直接使用符号P1等来表示单片机的端口,而无需记住复杂的寄存器地址。这样,我们就可以通过编写简单的C程序来控制单片机的端口,实现各种功能。例如,上面的程序就是控制连接到P1.0引脚的LED灯的亮灭。
学习单片机C语言编程需要耐心和实践,通过不断的练习和积累经验,就可以逐步掌握这门技术。80C51内部结构中的符号定义及其与地址的对应关系是嵌入式系统编程的基础。这些符号代表了内部寄存器和位寄存器,它们与特定的地址关联,以便程序员可以通过这些地址来访问和修改寄存器的值。
以下是对这些符号定义及其与地址对应关系的生动描述:
在字节寄存器区域,我们看到了P0、P1、P2、P3等寄存器,它们分别对应于特定的地址。例如,P0被赋予地址0x80,而P3被赋予地址0xB0。这些寄存器是数据存储和传输的关键部分,它们在微控制器与外部设备或内存之间的通信中扮演着重要角色。
接着是各种特殊功能寄存器(SFR),如PSW、ACC、B等,它们承载着程序执行的关键信息。例如,PSW(Program Status Word)寄存器包含程序的状态信息,如溢出标志、进位标志等。每个SFR都有其特定的地址,这些地址是编程时必须熟知的。
还有位寄存器,它们与特定的SFR中的某一位相关联。例如,CY、AC、F0等是PSW寄存器中的位寄存器。它们用于存储程序的某些状态信息,如进位和溢出等。
在TCON、IE、IP等区域,我们看到了与时间计数、中断控制等相关的寄存器。这些寄存器控制程序的流程,确保程序能够按照预期执行。例如,TF1和TR1是定时器相关的位标志,用于控制定时器的启动和停止。IE和IP寄存器则与中断相关,控制中断的优先级和使能状态。
SCON寄存器与串行通信相关,控制着串行数据的发送和接收。它的各位定义了串行通信的各种状态和控制信号。
熟悉这些符号定义及其与地址的对应关系对于理解80C51的内部结构至关重要。这些定义确保了程序员能够通过特定的地址来访问和修改寄存器的值,从而控制程序的执行流程和数据传输。这些符号和地址是嵌入式系统编程的基础,对于开发高效、可靠的嵌入式系统至关重要。C语言在嵌入式系统中的应用:以LED闪烁程序为例
在嵌入式系统开发中,C语言是一种非常常见的编程语言。这是因为其高效的性能、可移植性以及强大的功能使其成为嵌入式系统开发的理想选择。接下来,我们将以一个LED闪烁程序为例,深入C语言在嵌入式系统中的应用。
我们来看这段程序中的关键部分:
1. `sfr P1 = 0x90;` 这行代码定义了一个名为P1的特殊功能寄存器(SFR),其地址是0x90。在嵌入式系统中,SFR用于控制硬件的各种功能,如GPIO(通用输入输出)端口等。在这个例子中,P1是一个GPIO端口,用于控制LED的亮灭。
2. `it P1_0=P1^0;` 这行代码定义了一个名为P1_0的位变量,它代表P1寄存器的第0位。在嵌入式系统中,通常使用位变量来操作单个引脚。这样,我们就可以通过操作P1_0来控制LED的亮灭。
3. `void main()` 是C程序的主函数,所有的C程序都从这里开始执行。在这个函数中,有一个无限循环语句 `for(){...}`,这个循环内的代码会不断重复执行,使得LED不断地闪烁。
4. `P1_0 = !P1_0;` 这行代码将P1_0的值取反。如果原来P1_0是低电平(LED亮),那么取反后,P1_0就是高电平(LED灭),反之亦然。这样,通过不断地取反P1_0的值,LED就会不断地闪烁。
5. `mDelay(1000);` 这行代码用于延时一段时间,使得LED的亮灭之间有一个明显的时间间隔。在嵌入式系统中,由于单片机的执行速度很快,如果不进行延时,LED的亮灭速度会非常快,人眼无法分辨。需要通过延时函数来使LED的闪烁速度变得可见。
通过这个例子,我们可以看到C语言在嵌入式系统中的应用非常广泛。通过操作SFR和位变量,我们可以直接控制硬件的行为。C语言的强大功能也使得我们可以编写复杂的程序来控制嵌入式系统的各种功能。
C语言在嵌入式系统中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 直接操作硬件:通过操作SFR和位变量,可以直接控制硬件的行为。
2. 编写高效、稳定的程序:C语言具有高效的性能和可移植性,可以编写出高效、稳定的程序。
3. 强大的功能:C语言具有丰富的库函数和强大的功能,可以满足嵌入式系统开发的各种需求。
让我们看看这个例子,程序中有一行:`mDelay(1000)`。乍一看,你可能会觉得困惑,因为`mDelay`这个词似乎是凭空冒出来的,没有在标准库中看到过这样的函数。其实,这是你或你的编程团队自己定义的函数。为了这个函数能正常工作,必须有相应的代码来实现它。如果你的程序中没有这段实现,那么使用`mDelay(1000)`就会导致编译失败。
那么,这个`mDelay`函数是做什么的呢?答案是它用于产生延时。括号里的数字“1000”是参数,代表延时的时长,单位是毫秒。编程者可以根据自己的需求,通过调整这个参数来改变延时的时间。这个神奇的功能,完全取决于你或你的团队如何编写`mDelay`这段代码。
有人可能会想,能不能把这段实现延时的代码复制到其他程序中,然后直接使用`mDelay(1000)`呢?答案是肯定的。只要确保你的新程序中也有对应的`mDelay`函数定义,你就可以使用它。
值得注意的是,`mDelay`这个名字是可以更改的。你可以根据你的项目需求或者个人喜好来命名它。但如果你改变了函数的名称,那么所有在代码中调用这个函数的地方,包括`main()`函数,都需要做相应的更改。
对于正在学习51单片机c语言教程的朋友们,了解和掌握这样的基础编程知识是非常必要的。而那些被称为“单片机c语言必背代码”的,往往就是这些基础而实用的代码片段。只有掌握了这些,才能更好地驾驭你的单片机,编写出更强大的程序。