C語言/C++編程入門基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)—單片機(jī)

C語言是面向過程的椒振,而C++是面向?qū)ο蟮?/p>

C和C++的區(qū)別:

C是一個結(jié)構(gòu)化語言,它的重點在于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C程序的設(shè)計首要考慮的是如何通過一個過程,對輸入(或環(huán)境條件)進(jìn)行運(yùn)算處理得到輸出(或?qū)崿F(xiàn)過程(事務(wù))控制)森书。

C++,首要考慮的是如何構(gòu)造一個對象模型贯溅,讓這個模型能夠契合與之對應(yīng)的問題域拄氯,這樣就可以通過獲取對象的狀態(tài)信息得到輸出或?qū)崿F(xiàn)過程(事務(wù))控制。 所以C與C++的最大區(qū)別在于它們的用于解決問題的思想方法不一樣它浅。之所以說C++比C更先進(jìn)译柏,是因為“ 設(shè)計這個概念已經(jīng)被融入到C++之中 ”。

C與C++的最大區(qū)別:在于它們的用于解決問題的思想方法不一樣姐霍。之所以說C++比C更先進(jìn)鄙麦,是因為“ 設(shè)計這個概念已經(jīng)被融入到C++之中 ”,而就語言本身而言镊折,在C中更多的是算法的概念胯府。那么是不是C就不重要了,錯恨胚!算法是程序設(shè)計的基礎(chǔ)骂因,好的設(shè)計如果沒有好的算法,一樣不行赃泡。而且寒波,“C加上好的設(shè)計”也能寫出非常好的東西。

學(xué)習(xí)一種編程語言升熊,最重要的是建立一個練習(xí)環(huán)境俄烁,邊學(xué)邊練才能學(xué)好。Keil軟件是目前最流行開發(fā)80C51系列單片機(jī)的軟件级野,Keil提供了包括C編譯器页屠、宏匯編、連接器蓖柔、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案辰企,通過一個集成開發(fā)環(huán)境(?Vision)將這些部份組合在一起。

學(xué)習(xí)之前請先安裝KEILC51軟件,在學(xué)會使用匯編語言后况鸣,學(xué)習(xí)C語言編程是一件比較容易的事蟆豫,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(jī)作為主芯片懒闷,這種單片機(jī)性屬于80C51系列,其內(nèi)部有8K的FLASH ROM,可以反復(fù)擦寫,非常適于做實驗愤估。89c51的P1引腳上接8個發(fā)光二極管帮辟,P3.2~P3.4引腳上接4個按鈕開關(guān),我們的任務(wù)是讓接在P1引腳上的發(fā)光二極管按要求發(fā)光玩焰。

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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"http://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(jìn)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點亮荤西。下面來分析一下這個C語言程序包含了哪些信息澜搅。

1)"文件包含"處理。

程序的第一行是一個"文件包含"處理邪锌。

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(jìn)來勉躺,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觅丰。這里程序中包含REG51.h文件的目的是為了要使用P1這個符號饵溅,即通知C編譯器,程序中所寫的P1是指80C51單片機(jī)的P1端口而不是其它變量妇萄。這是如何做到的呢蜕企?

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嚣伐,即規(guī)定符號名與地址的對應(yīng)關(guān)系糖赔。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(yīng)轩端,P1口的地址就是0x90(0x90是C語言中十六進(jìn)制數(shù)的寫法放典,相當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)C語言的關(guān)鍵字基茵,而是Keil為能直接訪問80C51中的SFR而提供了一個新的關(guān)鍵詞奋构,其用法是:

sfrt 變量名=地址值。

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2)符號P1_0來表示P1.0引腳纳猪。

在C語言里氧卧,如果直接寫P1.0,C編譯器并不能識別氏堤,而且P1.0也不是一個合法的C語言變量名沙绝,所以得給它另起一個名字,這里起的名為P1_0鼠锈,可是P1_0是不是就是P1.0呢闪檬?你這么認(rèn)為,C編譯器可不這么認(rèn)為购笆,所以必須給它們建立聯(lián)系粗悯,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引腳由桌,如果你愿意也可以起P10一類的名字为黎,只要下面程序中也隨之更改就行了。

3)main稱為"主函數(shù)"行您。

每一個C語言程序有且只有一個主函數(shù)铭乾,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娃循。

從上面的分析我們了解了部分C語言的特性炕檩,下面再看一個稍復(fù)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捌斧,第二行是"P1_0=!P1_0;"笛质,在P1_0前有一個符號"!"捞蚂,符號"妇押!"是C語言的一個運(yùn)算符,就像數(shù)學(xué)中的"+"姓迅、"-"一樣敲霍,是一種運(yùn)算任號,意義是"取反"丁存,即將該符號后面的那個變量的值取反肩杈。

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注意:取反運(yùn)算只是對變量的值而言的,并不會自動改變變量本身索守≡我ぃ可以認(rèn)為C編譯器在處理"!P1_0"時卵佛,將P1_0的值給了一個臨時變量,然后對這個臨時變量取反敞斋,而不是直接對P1_0取反截汪,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,這樣植捎,如果原來P1.0是低電平(LED亮)衙解,那么取反后,P1.0就是高電平(LED滅)焰枢,反之蚓峦,如果P1.0是高電平,取反后济锄,P1.0就是低電平暑椰,這條指令被反復(fù)地執(zhí)行,接在P1.0上燈就會不斷"亮"荐绝、"滅"一汽。

該條指令會被反復(fù)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(xì)的介紹低滩,讀者暫時只要知道召夹,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(fù)執(zhí)行恕沫。

第三行程序是:"mDelay(1000);"监憎,這行程序的用途是延時1s時間,由于單片機(jī)執(zhí)行指令的速度很快婶溯,如果不進(jìn)行延時鲸阔,燈亮之后馬上就滅,滅了之后馬上就亮爬虱,速度太快隶债,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)跑筝,即你不能在任何情況下寫這樣一行程序以實現(xiàn)延時死讹。如果在編寫其它程序時寫上這么一行,會發(fā)現(xiàn)編譯通不過曲梗。那么這里為什么又是正確的呢赞警?注意觀察妓忍,可以發(fā)現(xiàn)這個程序中有void mDelay(…)這樣一行,可見愧旦,mDelay這個詞是我們自己起的名字世剖,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笤虫,那就不能使用mDelay(1000)了旁瘫。有人腦子快,可能馬上想到琼蚯,我可不可以把這段程序也復(fù)制到我其它程序中酬凳,然后就可以用mDelay(1000)了呢?回答是遭庶,那當(dāng)然就可以了宁仔。還有一點需要說明,mDelay這個名稱是由編程者自己命名的峦睡,可自行更改翎苫,但一旦更改了名稱,main()函數(shù)中的名字也要作相應(yīng)的更改榨了。

mDelay后面有一個小括號煎谍,小括號里有數(shù)據(jù)(1000),這個1000被稱之"參數(shù)"阻逮,用它可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整延時時間的長短粱快,這里用1000來要求延時時間為1000毫秒,要做到這一點叔扼,必須由我們自己編寫的mDelay那段程序決定的事哭。

這些是C/C++能做的

服務(wù)器開發(fā)工程師、人工智能瓜富、云計算工程師鳍咱、信息安全(黑客反黑客)、大數(shù)據(jù) 与柑、數(shù)據(jù)平臺谤辜、嵌入式工程師、流媒體服務(wù)器价捧、數(shù)據(jù)控解丑念、圖像處理、音頻視頻開發(fā)工程師结蟋、游戲服務(wù)器脯倚、分布式系統(tǒng)、游戲輔助等

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