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51单片机及C语言入门教程注:排成16开版式,是为了方便自已打印阅读.
请不要用于非法用途.
2007.
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20《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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2051单片机及C语言入门教程第一课建立您的第一个C项目使用C语言肯定要使用到C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,它支持众多不同公司的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.
因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者,都对它十分喜欢.
以上简单介绍了KEIL51软件,要使用KEIL51软件,必需先要安装它.
KEIL51是一个商业的软件,对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件,基本可以满足一般的个人学习和小型应用的开发.

(安装的方法和普通软件相当这里就不做介绍了)安装好后,你是不是迫不及待的想建立自己的第一个C程序项目呢下面就让我们一起来建立一个小程序项目吧.
或许你手中还没有一块实验板,甚至没有一块单片机,不过没有关系我们可以通过KEIL软件仿真看到程序运行的结果.
首先当然是运行KEIL51软件.
怎么打开噢,天!
那你要从头学电脑了.
呵呵,开个玩笑,这个问题我想读者们也不会提的了:P.
运行几秒后,出现如图1-1的屏幕.
图1-1启动时的屏幕-2-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20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,这个东东想必大家是见了N次的了,用法技巧也不是这里要说的,以后的章节中出现类似情况将不再说明.
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",这是笔者惯用的名称,大家不必照搬就是了,只要符合Windows文件规则的文件名都行.
"保存"后的文件扩展名为uv2,这是KEILuVision2项目文件扩展名,以后我们可以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,这里我们选择常用的Ateml公司的AT89C51.
此时屏幕如图1-4-3-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20所示.
AT89C51有什么功能、特点呢不用急,看图中右边有简单的介绍,稍后的章节会作较详细的介绍.
完成上面步骤后,我们就可以进行程序的编写了.
图1-4选取芯片(3)首先我们要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件.
如果你没有现成的程序,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,这个操作也可以通过菜单File-New或快捷键Ctrl+N来实现.

好了,现在可以编写程序了,光标已出现在文本编辑窗口中,等待我们的输入了.
第一程序嘛,写个简单明了的吧.
下面是经典的一段程序,呵,如果你看过别的程序书也许也有类似的程序:#include#includevoidmain(void){SCON=0x50;//串口方式1,允许接收TMOD=0x20;//定时器1定时方式2TCON=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}}-4-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20图1-5新建程序文件这段程序的功能是不断从串口输出"HelloWorld!
"字符,我们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,也可以用菜单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,我们把第一个程序命名为test1.
c,保存在项目所在的目录中,这时你会发现程序单词有了不同的颜色,说明KEIL的C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,在这里可以做在项目中增加减少文件等操作.
我们quot;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.
这时在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,点击它可以展开查看.

图1-6把文件加入到项目文件组中-5-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20(5)C程序文件已被我们加到了项目中了,下面就剩下编译运行了.
这个项目我们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,如何设置生成HEX文件就请看下面的第三课.
我们先来看图1-7吧,图中1、2、3都是编译按钮,不同是1是用于编译单个文件.
2是编译当前项目,如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动,这时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,我个人就不习惯用它了.
嘿嘿,这个项目只有一个文件,你按123中的一个都可以编译.
按了好快哦,呵呵.
在4中可以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我们可以打开5中的串行调试窗口,这个窗口我们可以看到从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,这里不再一一介绍大家不妨找找看,其它的功能也会在后面的课程中慢慢介绍.
首先按4打开串行调试窗口,再按运行键,这时就可以看到串行调试窗口中不断的打quot;HelloWorld!
".
呵呵,是不是不难呀这样就完成了您的第一个C项目.
最后我们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.
然后我们就可以进行关闭KEIL等相关操作了.

到此为止,第一课已经完结了,初步学习了一些KEILuVision2的项目文件创建、编译、运-6-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20行和软件仿真的基本操作方法.
其中一直有提到一些功能的快捷键的使用,的确在实际的开发应用中快捷键的运用可以大大提高工作的效率,建议大家多多使用,还有就是对这里所讲的操作方法举一反三用于类似的操作中.
图1-8调试运行程序第二课初步认识51芯片上一课我们的第一个项目完成了,可能有懂C语言的朋友会说,"这和PC机上的C语言没有多大的区别呀".
的确没有太大的区别,C语言只是一种程序语言的统称,针对不同的处理器相关的C语言都会有一些细节的改变.
编写PC机的C程序时,如要对硬件编程你就必须对硬件要有一定的认识,51单片机编程就更是如此,因它的开发应用是不可与硬件脱节的,所以我们先要来初步认识一下51苾片的结构和引脚功能.
MSC51架构的芯片种类很多,具体特点和功能不尽相同(在以后编写的附录中会加入常用的一些51芯片的资料列表),在此后的教程中就以Atmel公司的AT89C51和AT89C2051为中心对象来进行学习,两者是AT89系列的典型代表,在爱好者中使用相当的多,应用资料很多,价格便宜,是初学51的首选芯片.
嘿嘿,口水多多有点卖广告之嫌了.

:P-7-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-8-图2-1AT89C51和AT89C2051引脚功能图AT89C51AT89C20512KB可编程Flash存储器(可擦写1000次)4KB可编程Flash存储器(可擦写1000次)三级程序存储器保密两级程序存储器保密静态工作频率:0Hz-24MHz静态工作频率:0Hz-24MHz128字节内部RAM128字节内部RAM2个16位定时/计数器2个16位定时/计数器一个串行通讯口一个串行通讯口6个中断源6个中断源32条I/O引线15条I/O引线片内时种振荡器1个片内模拟比较器表2-1AT89C51和AT89C2051主要性能表图2-1中是AT89C51和AT89C2051的引脚功能图.
而表2-1中则是它们的主要性能表.
以上可以看出它们是大体相同的,由于AT89C2051的IO线很少,导致它无法外加RAM和程序ROM,片内Flash存储器也少,但它的体积比AT89C51小很多,以后大家可根据实际需要来选用.
它们各有其特点但其核心是一样的,下面就来看看AT89C51的引脚具体功能.
1.
电源引脚Vcc40电源端GND20接地端*工作电压为5V,另有AT89LV51工作电压则是2.
7-6V,引脚功能一样.
《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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202.
外接晶体引脚图2-2外接晶体引脚XTAL119XTAL218XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空.
内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz.
晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择.
电容取30PF左右.

*型号同样为AT89C51的芯片,在其后面还有频率编号,有12,16,20,24MHz可选.
大家在购买和选用时要注意了.
如AT89C5124PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片.
3.
复位RST9在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引腿时,将使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51芯片便循环复位.
复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零.
当复位脚由高电平变为低电平时,芯片为ROM的00H处开始运行程序.
常用的复位电路如图2-3所示.
*复位操作不会对内部RAM有所影响.
图2-3常用复位电路-9-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-10-4.
输入输出引脚(1)P0端口[P0.
0-P0.
7]P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口,端口置1(对端口写1)时作高阻抗输入端.
作为输出口时能驱动8个TTL.
对内部Flash程序存储器编程时,接收指令字节;校验程序时输出指令字节,要求外接上拉电阻.
在访问外部程序和外部数据存储器时,P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线,访问期间内部的上拉电阻起作用.
(2)P1端口[P1.
0-P1.
7]P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口.
输出时可驱动4个TTL.
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用.

对内部Flash程序存储器编程时,接收低8位地址信息.
(3)P2端口[P2.
0-P2.
7]P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口.
输出时可驱动4个TTL.
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用.

对内部Flash程序存储器编程时,接收高8位地址和控制信息.
在访问外部程序和16位外部数据存储器时,P2口送出高8位地址.
而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变.
(4)P3端口[P3.
0-P3.
7]P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口.
输出时可驱动4个TTL.
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用.

对内部Flash程序存储器编程时,接控制信息.
除此之外P3端口还用于一些专门功能,具体请看表2-2.
.
*P1-3端口在做输入使用时,因内部有上接电阻,被外部拉低的引脚会输出一定的电流.

P3引脚兼用功能P3.
0串行通讯输入(RXD)P3.
1串行通讯输出(TXD)P3.
2外部中断0(INT0)P3.
3外部中断1(INT1)P3.
4定时器0输入(T0)P3.
5定时器1输入(T1)P3.
6外部数据存储器写选通WRP3.
7外部数据存储器写选通RD表2-2P3端口引脚兼用功能表呼!
一口气说了那么多,停一下吧.
嗯,什么什么叫上拉电阻上拉电阻简单来说就是把电平拉高,通常用4.
7-10K的电阻接到Vcc电源,下拉电阻则是把电平拉低,电阻接到GND地线上.
具体说明也不是这里要讨论的,接下来还是接着看其它的引脚功能吧.

5.
其它的控制或复用引脚(1)ALE/PROG30访问外部存储器时,ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节.
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-11-1/6).
在访问外部数据存储器时,出现一个ALE脉冲.
对Flash存储器编程时,这个引脚用于输入编程脉冲PROG(2)PSEN29该引是外部程序存储器的选通信号输出端.
当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时,每个机器周期输出2个脉冲即两次有效.
但访问外部数据存储器时,将不会有脉冲输出.
(3)EA/Vpp31外部访问允许端.
当该引脚访问外部程序存储器时,应输入低电平.
要使AT89C51只访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH),这时该引脚必须保持低电平,而要使用片内的程序存储器时该引脚必须保持高电平.
对Flash存储器编程时,该引脚用于施加Vpp编程电压.
Vpp电压有两种,类似芯片最大频率值要根据附加的编号或芯片内的特征字决定.
具体如表2-3所列.
Vpp=12VVpp=5V印刷在芯片面上的型号AT89C51XxxxYYWWAT89LV51XxxxYYWWAT89C51xxxx-5YYWWAT89LV51xxxx-5YYWW030H=1EH030H=1EH030H=1EH030H=1EH031H=51H031H=61H031H=51H031H=61H片内特征字032H=FFH032H=FFH032H=05H032H=05H表2-3Vpp与芯片型号和片内特征字的关系看到这您对AT89C51引脚的功能应该有了一定的了解了,引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做详细的探讨,通常情况下我们也没有必要去撑握它,除非你想自己开发编程器.
下来的课程我们要开始以一些简单的实例来讲述C程序的语法和编写方法技巧,中间穿插相关的硬件知识如串口,中断的用法等等.
第三课生成HEX文件和最小化系统在开始C语言的主要内容时,我们先来看看如何用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.
我们先来打开第一课做的第一项目,打开它的所在目录,找到test.
Uv2的文件就可以打开先前的项目了.
然后右击图3-1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,这时在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3-2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,选中它就可以输出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3-3.
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3-1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《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20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,这里可以快速打开最近在编辑的项目.
)图3-1项目功能菜单图3-2项目选项窗口-12-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20图3-3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口输出元件的学习实验板,那您就可以把串口和PC机串口相联用串口调试软件或Windows的超级终端,将其波特率设为1200,就可以看到不停输出的"HelloWorld!
"字样.
也许您还没有实验板,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3-4便是AT89C51的最小化系统,不过为了让我们可以看出它是在运行的,我加了一个电阻和一个LED,用以显示它的状态,晶振可以根据自己的情况使用,一般实验板上是用11.
0592MHz或12MHz,使用前者的好外是可以产生标准的串口波特率,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,否则将损坏单片机,太低则不能正常工作.
在31(EA)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,我们建一个新的项目名为OneLED来验证最小化系统是否可以工作(所有的例程都可在我的主页下面下载到,网址:http://cdle.
yeah.
net或http://www.
cdle.
net).
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//预处理文件里面定义了特殊寄存器的名称,如P1口定义为P1voidmain(void){//定义花样数据constunsignedchardesign[32]={0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF,0xFF,0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x0,0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0xFF};unsignedinta;//定义循环用的变量unsignedcharb;//在C51编程中因内存有限尽可能注意变量类型的使用尽可能使用少字节的类型,在大型的程序中很受用do{for(b=0;b//预处理文件里面定义了特殊寄存器的名称如P1口定义为P1voidmain(void){//定义花样数据《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20constunsignedchardesign[32]={0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF,0xFF,0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x0,0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0xFF};unsignedinta;//定义循环用的变量unsignedcharb;//在C51编程中因内存有限尽可能注意变量类型的使用//尽可能使用少字节的类型,在大型的程序中很受用do{for(b=0;b大于=大于等于VB或PASCAL等中是用"=","!
="则是用"not".
由于工作关系我自己要使用好几种的程序语言,所以有时也会头晕搞错.

老了咯:P小学时的数学课就教授过运算符是有优先级别的,计算机的语言也不过是人类语言的一种扩展,这里的运算符同样有着优先级别.
前四个具有相同的优先级,后两个也具有相同的优先级,但是前四个的优先级要高于后2个的.
当两个表达式用关系运算符连接起来时,这时就是关系表达式.
关系表达式通常是用来判别某个条件是否满足.
要注意的是用关系运算符的运算结果只有0和1两种,也就是逻辑的真与假,当指定的条件满足时结果为1,不满足时结果为0.
表达式1关系运算符表达式2-31-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-32-如:I(J=3),J+I>J借助我们在上一课做好的电路和学习了的相关操作.
我们来做一个关系运算符相关的实例程序.
为了增加学习的趣味性和生动性,不妨我们来假设在做一个会做算术的机器人,当然真正会思考对话的机器,我想我是做不出来的了,这里的程序只是用来学习关系运算符的基本应用.

#include#includevoidmain(void){intx,y;SCON=0x50;//串口方式1,允许接收TMOD=0x20;//定时器1定时方式2TH1=0xE8;//11.
0592MHz1200波特率TL1=0xE8;TI=1;TR1=1;//启动定时器while(1){printf("您好!
我叫Robot!
我是一个会做算术的机器人!
\n");//显示printf("请您输入两个int,X和Y\n");//显示scanf("%d%d",&x,&y);//输入if(xY\n");//当X大于Y时}}}要注意的是,在连接PC串口调试时.
发送数字时,发送完一个数字后还要发送一个回车符,以使scanf函数确认有数据输入.
Printf,scanf函数的具体用法,将和其它相关函数集中出现在www.
cdle.
net的C51函数详解中,敬请大家留意.
逻辑运算符《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20关系运算符所能反映的是两个表达式之间的大小等于关系,那逻辑运算符则是用于求条件式的逻辑值,用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式了.
也许你会对为什quot;逻辑运算符将关系表达式连接起来就是逻辑表达式了"这一个描述有疑惑的地方.

其实之前说过"要注意的是用关系运算符的运算结果只有0和1两种,也就是逻辑的真与假",换句话说也就是逻辑量,而逻辑运算符就用于对逻辑量运算的表达.
至于复杂的逻辑量的运算法则我也知之甚少,如要了解的朋友可以参看数字电路的教科书、逻辑学或数学书,而之里只能说说简单常用的几种.
逻辑表达式的一般形式为:逻辑与:条件式1&&条件式2逻辑或:条件式1||条件式2逻辑非:!
条件式2图7-5演示结果逻辑与,说白了就是当条件式1"与"条件式2都为真时结果为真(非0值),否则为假(0值).
也就是说运算会先对条件式1进行判断,如果为真(非0值),则继续对条件式2进行判断,当结果为真时,逻辑运算的结果为真(值为1),如果结果不为真时,逻辑运算的结果为假(0值).
如果在判断条件式1时就不为真的话,就不用再判断条件式2了,而直接给出运算结果为假.

逻辑或,是指只要二个运算条件中有一个为真时,运算结果就为真,只有当条件式都不为真时,逻辑运算结果才为假.
逻辑非则是把逻辑运算结果值取反,也就是说如果两个条件式的运算值为真,进行逻辑非运算后则结果变为假,条件式运算值为假时最后逻辑结果为真.
同样逻辑运算符也有优先级别,!
(逻辑非)→&&(逻辑与)→||(逻辑或),逻辑非的优先值最高.
-33-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-34-如有!
True||False&&True按逻辑运算的优先级别来分析则得到(True代表真,False代表假)!
True||False&&TrueFalse||False&&True//!
Ture先运算得FalseFalse||False//False&&True运算得FalseFalse//最终False||False得False下面我们来用程序语言去有表达,如下:#include#includevoidmain(void){unsignedcharTrue=1;//定义unsignedcharFalse=0;SCON=0x50;//串口方式1,允许接收TMOD=0x20;//定时器1定时方式2TH1=0xE8;//11.
0592MHz1200波特率TL1=0xE8;TI=1;TR1=1;//启动定时器if(!
True||False&&True)printf("True\n");//当结果为真时elseprintf("False\n");//结果为假时}大家可以使用以往学习的方法用keil或烧到片子上用串口调试.
可以更改"!
True||False&&True"这个条件式,以实验不同算法组合来掌握逻辑运算符的使用方法.
第七课运算符和表达式(3)位运算符学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的,但是C语言也能对运算对象进行按位操作,从而使C语言也能具有一定的对硬件直接进行操作的能力.
位运算符的作用是按位对变量进行运算,但是并不改变参与运算的变量的值.
如果要求按位改变变量的值,则要利用相应的赋值运算.
还有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的.
C51中共有6种位运算符.

位运算一般的表达形式如下:变量1位运算符变量2《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-35-位运算符也有优先级,从高到低依次是:"~"(按位取反)→">"(右移)→"&"(按位与)→"^"(按位异或)→"|"(按位或)表7-1是位逻辑运算符的真值表,X表示变量1,Y表示变量2XY~X~YX&YX|YX^Y0011000011001110010111100110表7-1按位取反,与,或和异或的逻辑真值表利用以前建立起来的实验板,我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量的值,同时学习位运算的表达形式.
程序很简单,用P1口做运算变量,P1.
0-P1.
7对应P1变量的最低位到最高位,通过连接在P1口上的LED我们便可以直观看到每个位运算后变量是否有改变或如何改变.
程序如下:#includevoidmain(void){unsignedinta;unsignedintb;unsignedchartemp;//临时变量P1=0xAA;//点亮D1,D3,D5,D7P1口的二进制为10101010,为0时点亮LEDfor(a=0;a>=右移位赋值-=减法赋值&=逻辑与赋值*=乘法赋值|=逻辑或赋值/=除法赋值^=逻辑异或赋值%=取模赋值-=逻辑非赋值VB中"Dima,b,c"的逗号就是把多个变量定义为同一类型的变量,在C也一样,如"inta,b,c",这些例子说明逗号用于分隔表达式用.
但在C语言中逗号还是一种特殊的运算符,也就是逗号运算符,可以用它将两个或多个表达式连接起来,形成逗号表达式.
逗号表达式的一般形式为:表达式1,表达式2,表达式3……表达式n这样用逗号运算符组成的表达式在程序运行时,是从左到右计算出各个表达式的值,而整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值,就是"表达式n"的值.
在实际的应用中,大部分情况下,使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值,而并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值.
要注意的还有,并不是在程序的任何位置出现的逗号,都可以认为是逗号运算符.
如函数中的参数,同类型变量的定义中的逗号只是用来间隔之用而不是逗号运算符.
《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-37-条件运算符上面我们说过C语言中有一个三目运算符,它就是":"条件运算符,它要求有三个运算对象.
它可以把三个表达式连接构成一个条件表达式.
条件表达式的一般形式如下:逻辑表达式表达式1:表达式2条件运算符的作用简单来说就是根据逻辑表达式的值选择使用表达式的值.
当逻辑表达式的值为真时(非0值)时,整个表达式的值为表达式1的值;当逻辑表达式的值为假(值为0)时,整个表达式的值为表达式2的值.
要注意的是条件表达式中逻辑表达式的类型可以与表达式1和表达式2的类型不一样.
下面是一个逻辑表达式的例子.
如有a=1,b=2这时我们要求是取ab两数中的较小的值放入min变量中,也许你会这样写:if(amin=a;elsemin=b;//这一段的意思是当a用条件运算符去构成条件表达式就变得简单明了了:min=(a很明显它的结果和含意都和上面的一段程序是一样的,但是代码却比上一段程序少很多,编译的效率也相对要高,但有着和复合赋值表达式一样的缺点就是可读性相对效差.
在实际应用时根据自己要习惯使用,就我自己来说我喜欢使用较为好读的方式和加上适当的注解,这样可以有助于程序的调试和编写,也便于日后的修改读写.
指针和地址运算符在第四课我们学习数据类型时,学习过指针类型,知道它是一种存放指向另一个数据的地址的变量类型.
指针是C语言中一个十分重要的概念,也是学习C语言中的一个难点.
对于指针将会在第九课中做详细的讲解.
在这里我们先来了解一下C语言中提供的两个专门用于指针和地址的运算符:*取内容&取地址取内容和地址的一般形式分别为:变量=*指针变量指针变量=&目标变量取内容运算是将指针变量所指向的目标变量的值赋给左边的变量;取地址运算是将目标变量的地址赋给左边的变量.
要注意的是:指针变量中只能存放地址(也就是指针型数据),一般情况下不要将非指针类型的数据赋值给一个指针变量.
下面来看一个例子,并用一个图表和实例去简单理解指针的用法和含义.

设有两个unsignedint变量ABC处CBA存放在0x0028,0x002A中另有一个指针变量portA存放在0x002C中《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-38-那么我们写这样一段程序去看看*,&的运算结果unsignedintdataABC_at_0x0028;unsignedintdataCBA_at_0x002A;unsignedintdata*Port_at_0x002C;#include#includevoidmain(void){SCON=0x50;//串口方式1,允许接收TMOD=0x20;//定时器1定时方式2TH1=0xE8;//11.
0592MHz1200波特率TL1=0xE8;TI=1;TR1=1;//启动定时器ABC=10;//设初值CBA=20;Port=&CBA;//取CBA的地址放到指针变量Port*Port=100;//更改指针变量Port所指向的地址的内容printf("1:CBA=%d\n",CBA);//显示此时CBA的值Port=&ABC;//取ABC的地址放到指针变量PortCBA=*Port;//把当前Port所指的地址的内容赋给变量CBAprintf("2:CBA=%d\n",CBA);//显示此时CBA的值printf("ABC=%d\n",ABC);//显示ABC的值}《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-39-程序初始时值地址说明0x000x002DH0x000x002CH0x000x002BH0x000x002AH0x0A0x0029H0x000x0028H执行ABC=10;向ABC所指的地址0x28H写入10(0xA),因ABC是int类型要占用0x28H和0x29H两个字节的内存空间,低位字节会放入高地址中,所以0x28H中放入0x00,0x29H中放入0x0A值地址说明0x000x002DH0x000x002CH0x000x002BH0x000x002AH0x0A0x0029HABC为int类型占用两字节0x000x0028H执行CBA=20;原理和上一句一样值地址说明0x000x002DH0x000x002CH0x140x002BHCBA为int类型占用两字节0x000x002AH0x0A0x0029HABC为int类型占用两字节0x000x0028H执行Port=&CBA;取CBA的首地址放到指针变量Port值地址说明0x000x002DH0x2A0x002CHCBA的首地址存入Port0x140x002BH0x000x002AH0x0A0x0029H0x000x0028H《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20*Port=100;更改指针变量Port所指向的地址的内容值地址说明0x000x002DH0x2A0x002CH0x640x002BHPort指向了CBA所在地址2AH0x000x002AH并存入1000x0A0x0029H0x000x0028H其它的语句也是一样的道理,大家可以用Keil的单步执行和打开存储器查看器一看,这样就更容易理解了.
图7-6存储器查看窗图7-7在串行调试窗口的最终结果sizeof运算符看上去这确实是个奇怪的运算符,有点像函数,却又不是.
大家看到size应该就猜到是和大小有关的吧是的,sizeof是用来求数据类型、变量或是表达式的字节数的一个运算符,但它并不像"="之类运算符那样在程序执行后才能计算出结果,它是直接在编译时产生结果的.
它的语-40-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20法如下:sizeof(数据类型)sizeof(表达式)下面是两句应用例句,程序大家可以试着编写一下.
printf("char是多少个字节%bd字节\n",sizeof(char));printf("long是多少个字节%bd字节\n",sizeof(long));结果是:char是多少个字节1字节long是多少个字节4字节强制类型转换运算符不知你们是否有自己去试着编一些程序,从中是否有遇到一些问题初学时我就遇到过这样一个问题:两个不同数据类型的数在相互赋值时会出现不对的值.
如下面的一段小程序:voidmain(void){unsignedchara;unsignedintb;b=100*4;a=b;while(1);}这段小程序并没有什么实际的应用意义,如果你是细心的朋友定会发现a的值是不会等于100*4的.
是的a和b一个是char类型一个是int类型,从以前的学习可知char只占一个字节值最大只能是255.
但编译时为何不出错呢先来看看这程序的运行情况:图7-8小程序的运行情况-41-《51单片机及C语言入门》作者:明浩排成16开版式:EverNew2007.
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20-42-b=100*4就可以得知b=0x190,这时我们可以在Watches查看a的值,对于watches窗口我们在第5课时简单学习过,在这个窗口Locals页里可以查看程序运行中的变量的值,也可以在watch页中输入所要查看的变量名对它的值进行查看.
做法是按图中1的watch#1(或watch#2),然后光标移到图中的2按F2键,这样就可以输入变量名了.
在这里我们可以查看到a的值为0x90,也就是b的低8位.
这是因为执行了数据类型的隐式转换.
隐式转换是在程序进行编译时由编译器自动去处理完成的.
所以有必要了解隐式转换的规则:1.
变量赋值时发生的隐式转换,"="号右边的表达式的数据类型转换成左边变量的数据类型.
就如上面例子中的把INT赋值给CHAR字符型变量,得到的CHAR将会是INT的低8位.
如把浮点数赋值给整形变量,小数部分将丢失.
2.
所有char型的操作数转换成int型.
3.
两个具有不同数据类型的操作数用运算符连接时,隐式转换会按以下次序进行:如有一操作数是float类型,则另一个操作数也会转换成float类型;如果一个操作数为long类型,另一个也转换成long;如果一个操作数是unsigned类型,则另一个操作会被转换成unsigned类型.