51單片機(jī)C語(yǔ)言教程(九) 語(yǔ)句應(yīng)用

時(shí)間：2018-07-04 10:30:02

關(guān)鍵字：單片機(jī) 語(yǔ)句語(yǔ)言

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[導(dǎo)讀] 曾經(jīng)在BBS上有朋友問(wèn)過(guò)我{}是什么意思？什么作用？在C中是有不少的括號(hào)，如{},[],()等，確實(shí)會(huì)讓一些初入門的朋友不解。在VB等一些語(yǔ)言中同一個(gè)()號(hào)會(huì)有不同的作用，它可以用于組合若干條語(yǔ)句形成功能塊

曾經(jīng)在BBS上有朋友問(wèn)過(guò)我{}是什么意思？什么作用？在C中是有不少的括號(hào)，如{},[],()等，確實(shí)會(huì)讓一些初入門的朋友不解。在VB等一些語(yǔ)言中同一個(gè)()號(hào)會(huì)有不同的作用，它可以用于組合若干條語(yǔ)句形成功能塊，可以用做數(shù)組的下標(biāo)等，而在C中括號(hào)的分工較為明顯，{}號(hào)是用于將若干條語(yǔ)句組合在一起形成一種功能塊，這種由若干條語(yǔ)句組合而成的語(yǔ)句就叫復(fù)合語(yǔ)句。復(fù)合語(yǔ)句之間用{}分隔，而它內(nèi)部的各條語(yǔ)句還是需要以分號(hào)";"結(jié)束。復(fù)合語(yǔ)句是允許嵌套的，也是就是在{}中的{}也是復(fù)合語(yǔ)句。復(fù)合語(yǔ)句在程序運(yùn)行時(shí)，{}中的各行單語(yǔ)句是依次順序執(zhí)行的。以C語(yǔ)言中可以將復(fù)合語(yǔ)句視為一條單語(yǔ)句，也就是說(shuō)在語(yǔ)法上等同于一條單語(yǔ)句。對(duì)于一個(gè)函數(shù)而言，函數(shù)體就是一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句，也許大家會(huì)因此知道復(fù)合語(yǔ)句中不單可以用可執(zhí)行語(yǔ)句組成，還可以用變量定義語(yǔ)句組成。要注意的是在復(fù)合語(yǔ)句中所定義的變量，稱為局部變量，所謂局部變量就是指它的有效范圍只在復(fù)合語(yǔ)句中，而函數(shù)也算是復(fù)合語(yǔ)句，所以函數(shù)內(nèi)定義的變量有效范圍也只在函數(shù)內(nèi)部。關(guān)于局部變量和全局變量的具體用法會(huì)在說(shuō)到函數(shù)時(shí)具體說(shuō)明。下面用一段簡(jiǎn)單的例子簡(jiǎn)單說(shuō)明復(fù)合語(yǔ)句和局部變量的使用。
#include
#include

void main(void)
{
unsigned int a,b,c,d; //這個(gè)定義會(huì)在整個(gè)main函數(shù)中?

SCON = 0x50; //串口方式1,允許接收
TMOD = 0x20; //定時(shí)器1定時(shí)方式2
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz1200波特率
TL1 = 0xE8;
TI = 1;
TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器

a = 5;
b = 6;
c = 7;
d = 8; //這會(huì)在整個(gè)函數(shù)有效
printf("0: %d,%d,%d,%dn",a,b,c,d);
{ //復(fù)合語(yǔ)句1
unsigned int a,e; //只在復(fù)合語(yǔ)句1中有效
a = 10,e = 100;
printf("1: %d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e);
{ //復(fù)合語(yǔ)句2
unsigned int b,f; //只在復(fù)合語(yǔ)句2中有效
b = 11,f = 200;
printf("2: %d,%d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e,f);
}//復(fù)合語(yǔ)句2結(jié)束
printf("1: %d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e);
}//復(fù)合語(yǔ)句1結(jié)束
printf("0: %d,%d,%d,%dn",a,b,c,d);

while(1);
}

運(yùn)行結(jié)果：
0：5,6,7,8
1: 10,6,7,8,100
2: 10,11,7,8,100,200
1: 10,6,7,8,100
0：5,6,7,8

結(jié)合以上的說(shuō)明想想為何結(jié)果會(huì)是這樣。

看到題目后相信大家都會(huì)大概對(duì)條件語(yǔ)句這個(gè)概念有所認(rèn)識(shí)。是的，就如學(xué)習(xí)語(yǔ)文中的條件語(yǔ)句一樣，C語(yǔ)言也一樣是"如果XX就XX"或是"如果XX就XX否則XX"。也就是當(dāng)條件符合時(shí)就執(zhí)行語(yǔ)句。條件語(yǔ)句又被稱為分支語(yǔ)句，其關(guān)鍵字是由if構(gòu)成。C語(yǔ)言提供了3種形式的條件語(yǔ)句:
1: if (條件表達(dá)式) 語(yǔ)句
當(dāng)條件表達(dá)式的結(jié)果為真時(shí)，就執(zhí)行語(yǔ)句，否則就跳過(guò)。
如 if (a==b) a++; 當(dāng)a等于b時(shí)，a就加1
2: if (條件表達(dá)式) 語(yǔ)句1
else 語(yǔ)句2
當(dāng)條件表達(dá)式成立時(shí)，就執(zhí)行語(yǔ)句1，否則就執(zhí)行語(yǔ)句2
如 if (a==b)
a++;
else
a--;
當(dāng)a等于b時(shí)，a加1，否則a-1。

3：if (條件表達(dá)式1) 語(yǔ)句1
else if (條件表達(dá)式2) 語(yǔ)句2
else if (條件表達(dá)式3) 語(yǔ)句3
else if (條件表達(dá)式m) 語(yǔ)句n
else 語(yǔ)句m
　　這是由if else語(yǔ)句組成的嵌套，用來(lái)實(shí)現(xiàn)多方向條件分支，使用時(shí)因注意if和else的配對(duì)使用，要是少了一個(gè)就會(huì)語(yǔ)法出錯(cuò)，記住else總是與最臨近的if相配對(duì)。

我們學(xué)習(xí)了條件語(yǔ)句，用多個(gè)條件語(yǔ)句可以實(shí)現(xiàn)多方向條件分支，但是可以發(fā)現(xiàn)使用過(guò)多的條件語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)多方向分支會(huì)使條件語(yǔ)句嵌套過(guò)多，程序冗長(zhǎng)，這樣讀起來(lái)也很不好讀。這時(shí)使用開關(guān)語(yǔ)句同樣可以達(dá)到處理多分支選擇的目的，又可以使程序結(jié)構(gòu)清晰。它的語(yǔ)法為下：

switch (表達(dá)式)
{
case 常量表達(dá)式1: 語(yǔ)句1; break;
case 常量表達(dá)式2: 語(yǔ)句2; break;
case 常量表達(dá)式3: 語(yǔ)句3; break;
case 常量表達(dá)式n: 語(yǔ)句n; break;
default: 語(yǔ)句
}

　　運(yùn)行中switch后面的表達(dá)式的值將會(huì)做為條件，與case后面的各個(gè)常量表達(dá)式的值相對(duì)比，如果相等時(shí)則執(zhí)行后面的語(yǔ)句，再執(zhí)行break（間斷語(yǔ)句）語(yǔ)句，跳出switch語(yǔ)句。如果case沒(méi)有和條件相等的值時(shí)就執(zhí)行default后的語(yǔ)句。當(dāng)要求沒(méi)有符合的條件時(shí)不做任何處理，則可以不寫default語(yǔ)句。
　　在上面的課程中我們一直在用printf這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C輸出函數(shù)做字符的輸出，使用它當(dāng)然會(huì)很方便，但它的功能強(qiáng)大，所占用的存儲(chǔ)空間自然也很大，要1K左右字節(jié)空間，如果再加上sCANf輸入函數(shù)就要達(dá)到2K左右的字節(jié)，這樣的話如果要求用2K存儲(chǔ)空間的芯片時(shí)就無(wú)法再使用這兩個(gè)函數(shù)，例如AT89C2051。在這些小項(xiàng)目中，通常我們只是要求簡(jiǎn)單的字符輸入輸出，這里以筆者發(fā)表在《無(wú)線電雜志》的一個(gè)簡(jiǎn)單的串口應(yīng)用實(shí)例為例，一來(lái)學(xué)習(xí)使用開關(guān)語(yǔ)句的使用，二來(lái)簡(jiǎn)單了解51芯片串口基本編程。這個(gè)實(shí)例是用PC串口通過(guò)上位機(jī)程序與由AT89C51組成的下位機(jī)相通訊，實(shí)現(xiàn)用PC軟件控制AT89C51芯片的IO口，這樣也就可以再通過(guò)相關(guān)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制(這里是控制繼電器)。在筆者的網(wǎng)站http://www.cdle.net還可以查看相關(guān)文章。所使用的硬件還是用回我們以上課程中做好的硬件，以串口和PC連接，用LED查看實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。下面是源代碼。
/*----------------------------------------
CDLE-J20_Main.c

PC串口控制IO口電路
可以用字符控制和讀取IO口
簡(jiǎn)單版本V2.0
更加好的單片機(jī)版本和PC控制軟件和DLL動(dòng)態(tài)庫(kù)
請(qǐng)?jiān)L問(wèn)磁動(dòng)力工作室http://www.cdle.net

#include

statICunsigned char data CN[4];
static unsigned char data CT;
unsigned char TS[8] = {254,252,248,240,224,192,128,0};

void main(void)
{
void InitCom(unsigned char BaudRate);
void ComOutChar(unsigned char OutData);
void CSToOut(void);
void CNToOut(void);
unsigned int a;

CT = 0; //接收字符序列
CN[0] = 0;
CN[1] = 51;
CN[2] = 51;
CN[3] = 0;
InitCom(6); //設(shè)置波特率為9600 1-8波特率300－57600
EA = 1;
ES = 1; //開串口中斷
do
{
for (a=0; a<30000; a++)
P3_6 = 1;
for (a=0; a<30000; a++) //指示燈閃動(dòng)
P3_6 = 0;
}
while(1);
}

//串口初始化晶振為11.0592M　方式1 波特率300－57600
void InitCom(unsigned char BaudRate)
{
unsigned char THTL;
switch (BaudRate)
{
case 1: THTL = 64; break; //波特率300
case 2: THTL = 160; break; //600
case 3: THTL = 208; break; //1200
case 4: THTL = 232; break; //2400
case 5: THTL = 244; break; //4800
case 6: THTL = 250; break; //9600
case 7: THTL = 253; break; //19200
case 8: THTL = 255; break; //57600
default: THTL = 208;
}
SCON = 0x50; //串口方式1,允許接收
TMOD = 0x20; //定時(shí)器1定時(shí)方式2
TCON = 0x40; //設(shè)定時(shí)器1開始計(jì)數(shù)
TH1 = THTL;
TL1 = THTL;
PCON = 0x80; //波特率加倍控制,SMOD位
RI = 0; //清收發(fā)標(biāo)志
TI = 0;
TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器
}

//向串口輸出一個(gè)字符（非中斷方式）
void ComOutChar(unsigned char OutData)
{
SBUF = OutData; //輸出字符
while(!TI); //空語(yǔ)句判斷字符是否發(fā)完
TI = 0; //清TI
}

//串口接收中斷
void ComInINT(void) interrupt 4 using 1
{
if (RI) //判斷是不是收完字符
{
if (CT>3)
{
CT = 0; //收完一組數(shù)據(jù)，序列指針清零
CN[0] = 0;
CN[1] = 51;
CN[2] = 51;
CN[3] = 0;
}
CN[CT] = SBUF;
CT++;
RI = 0; //RI清零
if (CN[0]==0x61 && CN[3]==0x61) //用aXXa的簡(jiǎn)單方式保證接收的可靠性，可以滿足業(yè)余的要求
{ //a也可以為板下的ID號(hào)，在同一個(gè)串行口上可以掛上一塊以上的板
CSToOut(); //收到的數(shù)據(jù)格式正確時(shí)，調(diào)用控制輸出函數(shù)
} //要想更為可靠的工作則要用到數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和通訊協(xié)議
}
}

//根據(jù)全局變量輸出相應(yīng)的控制信號(hào)
void CSToOut(void)
{
unsigned char data a;
unsigned int data b;
switch(CN[1]) //aXXa的格式定義是第一個(gè)X為端口,0為P0，1為P1，2為P2，3為關(guān)閉所有（同時(shí)要第2個(gè)X為3，XX＝33）
{ //XX＝44為測(cè)試用，5為讀取端口狀態(tài)，大于5則為無(wú)效數(shù)據(jù)，
case 0: //第一個(gè)X小于3時(shí)，第二個(gè)X為要輸出的數(shù)據(jù)。
P0 = CN[2];
CNToOut();
break;
case 1:
P1 = CN[2];
CNToOut();
break;
case 2:
P2 = CN[2];
CNToOut();
break;
case 3:
P0 = 0xFF;
P1 = 0xFF;
P2 = 0xFF;
CNToOut();
break;
case 4:
P0 = 0xFF;
P1 = 0xFF;
P2 = 0xFF;
for (a=0; a<8; a++)
{
P0 = TS[a];
for (b=0; b<50000; b++);
}
P0 = 0xFF;
for (a=0; a<8; a++)
{
P1 = TS[a];
for (b=0; b<50000; b++);
}
P1 = 0xFF;
for (a=0; a<4; a++)
{
P2 = TS[a];
for (b=0; b<50000; b++);
}
P2 = 0xFF;
CNToOut();
break;
case 5: //根據(jù)CN[2]返回所要讀取的端口值
switch(CN[2])
{
case 0:
ComOutChar(CN[0]);
ComOutChar(CN[1]);
ComOutChar(P0);
ComOutChar(CN[3]);
break;
case 1:
ComOutChar(CN[0]);
ComOutChar(CN[1]);
ComOutChar(P1);
ComOutChar(CN[3]);
break;
case 2:
ComOutChar(CN[0]);
ComOutChar(CN[1]);
ComOutChar(P2);
ComOutChar(CN[3]);
break;
case 3:
ComOutChar(CN[0]);
ComOutChar(CN[1]);
ComOutChar(P3);
ComOutChar(CN[3]);
break;
}
break;
}
}

void CNToOut(void)
{
ComOutChar(CN[0]);
ComOutChar(CN[1]);
ComOutChar(CN[2]);
ComOutChar(CN[3]);
}

　　代碼中有多處使用開關(guān)語(yǔ)句的，使用它對(duì)不同的條件做不同的處理，如在CSToOut函數(shù)中根據(jù)CN[1]來(lái)選擇輸出到那個(gè)IO口，如CN[1]=0則把CN[2]的值送到P0，CN[1]=1則送到P1，這樣的寫法比起用if (CN[1]==0)這樣的判斷語(yǔ)句來(lái)的清晰明了。當(dāng)然它們的效果沒(méi)有太大的差別（在不考慮編譯后的代碼執(zhí)行效率的情況下）。
在這段代碼其主要的作用就是通過(guò)串口和上位機(jī)軟件進(jìn)行通訊，跟據(jù)上位機(jī)的命令字串，對(duì)指定的IO端口進(jìn)行讀寫。InitCom函數(shù)，原型為void InitCom(unsigned char BaudRate)，其作用為初始化串口。它的輸入?yún)?shù)為一個(gè)字節(jié)，程序就是用這個(gè)參數(shù)做為開關(guān)語(yǔ)句的選擇參數(shù)。如調(diào)用InitCom(6),函數(shù)就會(huì)把波特率設(shè)置為9600。當(dāng)然這段代碼只使用了一種波特率，可以用更高效率的語(yǔ)句去編寫，這里就不多討論了。
　　看到這里，你也許會(huì)問(wèn)函數(shù)中的SCON，TCON，TMOD，SCOM等是代表什么？它們是特殊功能寄存器，在以前也略提到過(guò)，51芯片的特殊功能寄存器說(shuō)明可以參看附錄二的'AT89C51特殊功能寄存器列表'，在這里簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)串口相關(guān)的硬件設(shè)置。
　　SBUF　數(shù)據(jù)緩沖寄存器　這是一個(gè)可以直接尋址的串行口專用寄存器。有朋友這樣問(wèn)起過(guò)“為何在串行口收發(fā)中，都只是使用到同一個(gè)寄存器SBUF？而不是收發(fā)各用一個(gè)寄存器?！睂?shí)際上SBUF包含了兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，一個(gè)是發(fā)送寄存，另一個(gè)是接收寄存器，但它們都共同使用同一個(gè)尋址地址－99H。CPU在讀SBUF時(shí)會(huì)指到接收寄存器，在寫時(shí)會(huì)指到發(fā)送寄存器，而且接收寄存器是雙緩沖寄存器，這樣可以避免接收中斷沒(méi)有及時(shí)的被響應(yīng)，數(shù)據(jù)沒(méi)有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來(lái)，而造成的數(shù)據(jù)重疊問(wèn)題。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們?cè)趯懓l(fā)送程序時(shí)也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。操作SBUF寄存器的方法則很簡(jiǎn)單，只要把這個(gè)99H地址用關(guān)鍵字sfr定義為一個(gè)變量就可以對(duì)其進(jìn)行讀寫操作了，如sfr SBUF = 0x99;當(dāng)然你也可以用其它的名稱。通常在標(biāo)準(zhǔn)的reg51.h或at89x51.h等頭文件中已對(duì)其做了定義，只要用#include引用就可以了。
　　SCON　串行口控制寄存器　通常在芯片或設(shè)備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會(huì)引用到接口控制寄存器。SCON就是51芯片的串行口控制寄存器。它的尋址地址是98H，是一個(gè)可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制51芯片串行口的工作狀態(tài)。51芯片的串口可以工作在幾個(gè)不同的工作模式下，其工作模式的設(shè)置就是使用SCON寄存器。它的各個(gè)位的具體定義如下：