C語言的入門簡介和三個簡單的C語言程序詳細說明

學習一種編程語言，最重要的是建立一個練習環(huán)境，邊學邊練才能學好。Keil軟件是目前最流行開發(fā)80C51系列單片機的軟件，Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（μVision）將這些部份組合在一起。

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在學會使用匯編語言后，學習C語言編程是一件比較容易的事，我們將通過一系列的實例介紹C語言編程的方法。圖1-1所示電路圖使用89c51單片機作為主芯片，這種單片機性屬于80C51系列，其內(nèi)部有8K的FLASH ROM，可以反復擦寫，非常適于做實驗。89c51的P1引腳上接8個發(fā)光二極管，P3.2~P3.4引腳上接4個按鈕開關(guān)，我們的任務是讓接在P1引腳上的發(fā)光二極管按要求發(fā)光。

1．1簡單的C程序介紹

例1-1： 讓接在P1.0引腳上的LED發(fā)光。

/************************************************

單燈閃爍程序

*************************************************/

#include “reg51.h”//這一句是將51的常用端口，內(nèi)部寄存器等的定義文件包含進這段程序

sbit P1_0=P1^0;

void main（）

{ P1_1=0;

}

這個程序的作用是讓接在P1.0引腳上的LED點亮。下面來分析一下這個C語言程序包含了哪些信息。

1）“文件包含”處理。

程序的第一行是一個“文件包含”處理。

所謂“文件包含”是指一個文件將另外一個文件的內(nèi)容全部包含進來，所以這里的程序雖然只有4行，但C編譯器在處理的時候卻要處理幾十或幾百行。這里程序中包含REG51.h文件的目的是為了要使用P1這個符號，即通知C編譯器，程序中所寫的P1是指80C51單片機的P1端口而不是其它變量。這是如何做到的呢？

打開reg51.h可以看到這樣的一些內(nèi)容：

/*--------------------------------------------------------------------REG51.H

Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.

Copyright （c） 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software， Inc.

All rights reserved.

--------------------------------------------------------------------------*/

/* BYTE Register */

sfr P0 = 0x80;

sfr P1 = 0x90;

sfr P2 = 0xA0;

sfr P3 = 0xB0;

sfr PSW = 0xD0;

sfr ACC = 0xE0;

sfr B = 0xF0;

sfr SP = 0x81;

sfr DPL = 0x82;

sfr DPH = 0x83;

sfr PCON = 0x87;

sfr TCON = 0x88;

sfr TMOD = 0x89;

sfr TL0 = 0x8A;

sfr TL1 = 0x8B;

sfr TH0 = 0x8C;

sfr TH1 = 0x8D;

sfr IE = 0xA8;

sfr IP = 0xB8;

sfr SCON = 0x98;

sfr SBUF = 0x99;

/* BIT Register */

/* PSW */

sbit CY = 0xD7;

sbit AC = 0xD6;

sbit F0 = 0xD5;

sbit RS1 = 0xD4;

sbit RS0 = 0xD3;

sbit OV = 0xD2;

sbit P = 0xD0;

/* TCON */

sbit TF1 = 0x8F;

sbit TR1 = 0x8E;

sbit TF0 = 0x8D;

sbit TR0 = 0x8C;

sbit IE1 = 0x8B;

sbit IT1 = 0x8A;

sbit IE0 = 0x89;

sbit IT0 = 0x88;

/* IE */

sbit EA = 0xAF;

sbit ES = 0xAC;

sbit ET1 = 0xAB;

sbit EX1 = 0xAA;

sbit ET0 = 0xA9;

sbit EX0 = 0xA8;

/* IP */

sbit PS = 0xBC;

sbit PT1 = 0xBB;

sbit PX1 = 0xBA;

sbit PT0 = 0xB9;

sbit PX0 = 0xB8;

/* P3 */

sbit RD = 0xB7;

sbit WR = 0xB6;

sbit T1 = 0xB5;

sbit T0 = 0xB4;

sbit INT1 = 0xB3;

sbit INT0 = 0xB2;

sbit TXD = 0xB1;

sbit RXD = 0xB0;

/* SCON */

sbit SM0 = 0x9F;

sbit SM1 = 0x9E;

sbit SM2 = 0x9D;

sbit REN = 0x9C;

sbit TB8 = 0x9B;

sbit RB8 = 0x9A;

sbit TI = 0x99;

sbit RI = 0x98;

熟悉80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)的讀者不難看出，這里都是一些符號的定義，即規(guī)定符號名與地址的對應關(guān)系。注意其中有

sfr P1 = 0x90;

這樣的一行（上文中用黑體表示），即定義P1與地址0x90對應，P1口的地址就是0x90（0x90是C語言中十六進制數(shù)的寫法，相當于匯編語言中寫90H）。

從這里還可以看到一個頻繁出現(xiàn)的詞：sfr

sfr并標準C語言的關(guān)鍵字，而是Keil為能直接訪問80C51中的SFR而提供了一個新的關(guān)鍵詞，其用法是：

sfrt 變量名=地址值。

2）符號P1_0來表示P1.0引腳。

在C語言里，如果直接寫P1.0，C編譯器并不能識別，而且P1.0也不是一個合法的C語言變量名，所以得給它另起一個名字，這里起的名為P1_0，可是P1_0是不是就是P1.0呢？你這么認為，C編譯器可不這么認為，所以必須給它們建立聯(lián)系，這里使用了Keil C的關(guān)鍵字sbit來定義，sbit的用法有三種：

第一種方法：sbit 位變量名＝地址值

第二種方法：sbit 位變量名＝SFR名稱^變量位地址值

第三種方法：sbit 位變量名＝SFR地址值^變量位地址值

如定義PSW中的OV可以用以下三種方法：

sbit OV=0xd2 （1）說明：0xd2是OV的位地址值

sbit OV=PSW^2 （2）說明：其中PSW必須先用sfr定義好

sbit OV=0xD0^2 （3）說明：0xD0就是PSW的地址值

因此這里用sfr P1_0=P1^0;就是定義用符號P1_0來表示P1.0引腳，如果你愿意也可以起P10一類的名字，只要下面程序中也隨之更改就行了。

3）main稱為“主函數(shù)”。

每一個C語言程序有且只有一個主函數(shù)，切必須有一個主函數(shù)，其放置的位置不要求，可以放在程序最后（推薦），函數(shù)后面一定有一對大括號“{}”，在大括號里面書寫其它程序。

從上面的分析我們了解了部分C語言的特性，下面再看一個稍復雜一點的例子。

例1-2 讓接在P1.0引腳上的LED閃爍發(fā)光

/*************************************************

單燈閃爍程序

*************************************************/

#include “reg51.h”

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit P10=P1^0;

/*延時程序

由Delay參數(shù)確定延遲時間

*/

void mDelay（unsigned int Delay）

{ unsigned int i;

for（;Delay》0;Delay--）

{ for（i=0;i《124;i++）

{;}

}

}

void main（）

{ for（;;）

{ P10=！P10; //取反P1.0引腳

mDelay（1000）;

}

}

程序分析：主程序main中的第一行暫且不看，第二行是“P1_0=！P1_0;”，在P1_0前有一個符號“！”，符號“！”是C語言的一個運算符，就像數(shù)學中的“+”、“-”一樣，是一種運算任號，意義是“取反”，即將該符號后面的那個變量的值取反。

注意：取反運算只是對變量的值而言的，并不會自動改變變量本身?？梢哉J為C編譯器在處理“！P1_0”時，將P1_0的值給了一個臨時變量，然后對這個臨時變量取反，而不是直接對P1_0取反，因此取反完畢后還要使用賦值符號（“＝”）將取反后的值再賦給P1_0，這樣，如果原來P1.0是低電平（LED亮），那么取反后，P1.0就是高電平（LED滅），反之，如果P1.0是高電平，取反后，P1.0就是低電平，這條指令被反復地執(zhí)行，接在P1.0上燈就會不斷“亮”、“滅”。

該條指令會被反復執(zhí)行的關(guān)鍵就在于main中的第一行程序：for（;;），這里不對此作詳細的介紹，讀者暫時只要知道，這行程序連同其后的一對大括號“{}”構(gòu)成了一個無限循環(huán)語句，該大括號內(nèi)的語句會被反復執(zhí)行。

第三行程序是：“mDelay（1000）;”，這行程序的用途是延時1s時間，由于單片機執(zhí)行指令的速度很快，如果不進行延時，燈亮之后馬上就滅，滅了之后馬上就亮，速度太快，人眼根本無法分辨。

這里mDelay（1000）并不是由Keil C提供的庫函數(shù)，即你不能在任何情況下寫這樣一行程序以實現(xiàn)延時。如果在編寫其它程序時寫上這么一行，會發(fā)現(xiàn)編譯通不過。那么這里為什么又是正確的呢？注意觀察，可以發(fā)現(xiàn)這個程序中有void mDelay（…）這樣一行，可見，mDelay這個詞是我們自己起的名字，并且為此編寫了一些程序行，如果你的程序中沒有這么一段程序行，那就不能使用mDelay（1000）了。有人腦子快，可能馬上想到，我可不可以把這段程序也復制到我其它程序中，然后就可以用mDelay（1000）了呢？回答是，那當然就可以了。還有一點需要說明，mDelay這個名稱是由編程者自己命名的，可自行更改，但一旦更改了名稱，main（）函數(shù)中的名字也要作相應的更改。

mDelay后面有一個小括號，小括號里有數(shù)據(jù)（1000），這個1000被稱之“參數(shù)”，用它可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整延時時間的長短，這里用1000來要求延時時間為1000毫秒，要做到這一點，必須由我們自己編寫的mDelay那段程序決定的，詳細情況在后面循環(huán)程序中再作分析，這里就不介紹了。