C51程序设计基础
第六讲 变量
以前提到的变量就是一种在程序执行过程中其值能不断变化的量。要在程序中使用变量必须先用标识符作为变量名，并指出所用的数据类型和存储模式，这样编译系统才能为变量分配相应的存储空间。定义一个变量的格式如下：
[存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表
在定义格式中除了数据类型和变量名表是必要的，其它都是可选项。存储种类有四种：自动（auto）,外部（extern）,静态（static）和寄存器（register），缺省类型为自动(auto)。这些存储种类的具体含义和用法，将在第七课《变量的存储》中进一步进行学习。
而这里的数据类型则是和我们在第四讲中学习到的名种数据类型的定义是一样的。说明了一个变量的数据类型后，还可选择说明该变量的存储器类型。存储器类型的说明就是指定该变量在C51硬件系统中所使用的存储区域，并在编译时准确的定位。表6－1中是KEIL uVision2所能认别的存储器类型。注意的是在AT89C51芯片中RAM只有低128位，位于80H到FFH的高128位则在52芯片中才有用，并和特殊寄存器地址重叠。特殊寄存器（SFR）的地址表请看附录二 AT89C51特殊功能寄存器列表 存储器类型 data bdata idata pdata xdata code 说 明 直接访问内部数据存储器（128字节),访问速度最快 可位寻址内部数据存储器（16字节），允许位与字节混合访问 间接访问内部数据存储器（256字节），允许访问全部内部地址 分页访问外部数据存储器（256字节），用MOVX @Ri指令访问 外部数据存储器(64KB)，用MOVX @DPTR指令访问 程序存储器（64KB）,用MOVC @A+DPTR指令访问 表6－1 存储器类型 如果省略存储器类型，系统则会按编译模式SMALL,COMPACT或LARGE所规定的默认存储器类型去指定变量的存储区域。无论什么存储模式都可以声明变量在任何的8051存储区范围，然而把最常用的命令如循环计数器和队列索引放在内部数据区可以显著的提高系统性能。还有要指出的就是变量的存储种类与存储器类型是完全无关的。
SMALL存储模式把所有函数变量和局部数据段放在8051系统的内部数据存储区这使访问数据非常快，但SMALL存储模式的地址空间受限。在写小型的应用程序时，变量和数据放在data内部数据存储器中是很好的因为访问速度快，但在较大的应用程序中data区最好只存放小的变量、数据或常用的变量（如循环计数、数据索引），而大的数据则放置在别的存储区域。
COMPACT存储模式中所有的函数和程序变量和局部数据段定位在8051系统的外部数据存储区。外部数据存储区可有最多256字节（一页），
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在本模式中外部数据存储区的短地址用@R0/R1。
LARGE存储模式所有函数和过程的变量和局部数据段都定位在8051系统的外部数据区外部数据区最多可有64KB，这要求用DPTR数据指针访问数据。
前面简单提到sfr,sfr16,sbit定义变量的方法，下面我们再来仔细看看。 sfr和sfr16可以直接对51单片机的特殊寄存器进行定义，定义方法如下： sfr 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数; sfr16 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常数; 我们可以这样定义AT89C51的P1口
sfr P1 = 0x90; //定义P1 I/O口，其地址90H
sfr关键定后面是一个要定义的名字，可任意选取，但要符合标识符的命名规则，名字最好有一定的含义如P1口可以用P1为名，这样程序会变的好读好多。等号后面必须是常数，不允许有带运算符的表达式，而且该常数必须在特殊功能寄存器的地址范围之内（80H－FFH），具体可查看附录中的相关表。sfr是定义8位的特殊功能寄存器而sfr16则是用来定义16位特殊功能寄存器，如8052的T2定时器，可以定义为： sfr16 T2 = 0xCC;
//这里定义8052定时器2，地址为T2L=CCH、T2H=CDH
用sfr16定义16位特殊功能寄存器时，等号后面是它的低位地址，高位地址一定要位于物理低位地址之上。注意的是不能用于定时器0和1的定义。
sbit可定义可位寻址对象。如访问特殊功能寄存器中的某位。其实这样应用是经常要用的如要访问P1口中的第2个引脚P1.1。我们可以照以下的方法去定义:
(1)sbit 位变量名＝位地址 sbit P1_1 = Ox91;
这样是把位的绝对地址赋给位变量。同sfr一样sbit的位地址必须位于80H-FFH之间。
(2)Sbit 位变量名＝特殊功能寄存器名^位位置 sft P1 = 0x90;
sbit P1_1 = P1 ^ 1; //先定义一个特殊功能寄存器名再指定位变量名所在的位置
当可寻址位位于特殊功能寄存器中时可采用这种方法 (3)sbit 位变量名＝字节地址^位位置 sbit P1_1 = 0x90 ^ 1;
这种方法其实和2是一样的，只是把特殊功能寄存器的位址直接用常数表示。
在C51存储器类型中提供有一个bdata的存储器类型，这个是指可位寻址的数据存储器，位于单片机的可位寻址区中，可以将要求可位录址的
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数据定义为bdata,如:
unsigned char bdata ib; //在可位录址区定义ucsigned char类型的变量ib int bdata ab[2]; //在可位寻址区定义数组ab[2]，这些也称为可寻址位对象 sbit ib7=ib^7 //用关键字sbit定义位变量来独立访问可寻址位对象的其中一位 sbit ab12=ab[1]^12;
操作符\＾\后面的位位置的最大值取决于指定的基址类型，char0-7,int0-15,long0-31。
下面我们用上一课的电路来实践一下这一课的知识。同样是做一下简单的跑马灯实验，项目名为RunLED2。程序如下: sfr P1 = 0x90; //这里没有使用预定义文件， sbit P1_0 = P1 ^ 0; //而是自己定义特殊寄存器
sbit P1_7 = 0x90 ^ 7; //之前我们使用的预定义文件其实就是这个作用sbit P1_1 = 0x91; //这里分别定义P1端口和P10,P11,P17引脚 void main(void) {
unsigned int a; unsigned char b; do{
for (a=0;a<50000;a++) P1_0 = 0; //点亮P1_0 for (a=0;a<50000;a++) P1_7 = 0; //点亮P1_7 for (b=0;b<255;b++) {
for (a=0;a<10000;a++)
P1 = b; //用b的值来做跑马灯的花样 }
P1 = 255; //熄灭P1上的LED for (b=0;b<255;b++) {
for (a=0;a<10000;a++) //P1_1闪烁 P1_1 = 0;
for (a=0;a<10000;a++) P1_1 = 1; } } while(1); }
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第七讲 运算符和表达式（1）
上两讲说了常量和变量,先来补充一个用以重新定义数据类型的的语句吧。这个语句就是typedef，这是个很好用的语句，但我自己却不常用它，通常我定义变量的数据类型时都是使用标准的关键字，这样别人可以很方便的研读你的程序。在用C51时你可以这样写： typedef int integer; integer a,b; 这两句在编译时，其实是先把integer定义为int，在以后的语句中遇到integer就用int置换,integer就等于int,所以a,b也就被定义为int。typedef不能直接用来定义变量，它只是对已有的数据类型作一个名字上的置换，并不是产生一个新的数据类型。下面两句就是一个错误的例子： typedef int integer; integer = 100;
使用typedef可以有方便程序的移植和简化较长的数据类型定义。用
typedef还可以定义结构类型，这一点在后面详细解说结构类型时再一并说明。typedef的语法是
typedef 已有的数据类型 新的数据类型名
运算符就是完成某种特定运算的符号。运算符按其表达式中与运算符的关系可分为单目运算符，双目运算符和三目运算符。单目就是指需要有一个运算对象，双目就要求有两个运算对象，三目则要三个运算对象。表达式则是由运算及运算对象所组成的具有特定含义的式子。C是一种表达式语言，表达式后面加\；\号就构成了一个表达式语句。
赋值运算符
对于\这个符号，在C中它的功能是给变量赋值，称之为赋值运算符。它的作用不用多说大家也明白，就是但数据赋给变量。如，x=10;由此可见利用赋值运算符将一个变量与一个表达式连接起来的式子为赋值表达式，在表达式后面加\；\便构成了赋值语句。使用\的赋值语句格式如下： 变量 = 表达式； 示例如下
a = 0xFF; //将常数十六进制数FF赋于变量a b = c = 33; //同时赋值给变量b,c d = e; //将变量e的值赋于变量d f = a+b; //将变量a+b的值赋于变量f
由上面的例子可以知道赋值语句的意义就是先计算出\右边的表达式的值，然后将得到的值赋给左边的变量。而且右边的表达式可以是一个赋值表达式。
很多人会出现\与\这两个符号混淆的错误原码，问为何编译报错，
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往往就是错在if (a=x)之类的语句中，错将\用为\。\符号是用来进行相等关系运算。
算术，增减量运算符
对于a+b,a/b这样的表达式大家都很熟悉，用在C语言中，+，/，就是算术运算符。C51中的算术运算符有如下几个，其中只有取正值和取负值运算符是单目运算符，其它则都是双目运算符： + 加或取正值运算符 - 减或取负值运算符 * 乘运算符 / 除运算符 % 取余运算符 算术表达式的形式：
表达式1 算术运算符 表达式2 如：a+b*(10-a), (x+9)/(y-a)
除法运算符和一般的算术运算规则有所不同，如是两浮点数相除，其结果为浮点数，如10.0/20.0所得值为0.5，而两个整数相除时，所得值就是整数，如7/3，值为2。像别的语言一样C的运算符与有优先级和结合性，同样可用用括号\（）\来改变优先级。这些和我们小时候学的数学几乎是一样的，我也不必过多的说明了。
我们先来做一个实验吧。学习运算符和另外一些知识时，我们还是给我们的实验板加个串行接口吧。借助电脑转件直观的看单片机的输出结果，以后还会用一些简单的实例讲解单片机和PC串口通讯的简单应用和编程。如果用的是成品实验板或仿真器，那就可以跳过这一段了。
在制作电路前我们先来看看要用的MAX232，它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能。通常用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232。下图就是MAX232的基本接线图。
图7－1 MAX232
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