51單片機C語言教程(九) 語句應用

時間：2018-07-04 10:30:02

關鍵字：單片機語句語言

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[導讀] 曾經(jīng)在BBS上有朋友問過我{}是什么意思？什么作用？在C中是有不少的括號，如{},[],()等，確實會讓一些初入門的朋友不解。在VB等一些語言中同一個()號會有不同的作用，它可以用于組合若干條語句形成功能塊

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

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

SCON = 0x50; //串口方式1,允許接收
TMOD = 0x20; //定時器1定時方式2
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz1200波特率
TL1 = 0xE8;
TI = 1;
TR1 = 1; //啟動定時器

a = 5;
b = 6;
c = 7;
d = 8; //這會在整個函數(shù)有效
printf("0: %d,%d,%d,%dn",a,b,c,d);
{ //復合語句1
unsigned int a,e; //只在復合語句1中有效
a = 10,e = 100;
printf("1: %d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e);
{ //復合語句2
unsigned int b,f; //只在復合語句2中有效
b = 11,f = 200;
printf("2: %d,%d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e,f);
}//復合語句2結束
printf("1: %d,%d,%d,%d,%dn",a,b,c,d,e);
}//復合語句1結束
printf("0: %d,%d,%d,%dn",a,b,c,d);

while(1);
}

運行結果：
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

結合以上的說明想想為何結果會是這樣。

看到題目后相信大家都會大概對條件語句這個概念有所認識。是的，就如學習語文中的條件語句一樣，C語言也一樣是"如果XX就XX"或是"如果XX就XX否則XX"。也就是當條件符合時就執(zhí)行語句。條件語句又被稱為分支語句，其關鍵字是由if構成。C語言提供了3種形式的條件語句:
1: if (條件表達式) 語句
當條件表達式的結果為真時，就執(zhí)行語句，否則就跳過。
如 if (a==b) a++; 當a等于b時，a就加1
2: if (條件表達式) 語句1
else 語句2
當條件表達式成立時，就執(zhí)行語句1，否則就執(zhí)行語句2
如 if (a==b)
a++;
else
a--;
當a等于b時，a加1，否則a-1。

3：if (條件表達式1) 語句1
else if (條件表達式2) 語句2
else if (條件表達式3) 語句3
else if (條件表達式m) 語句n
else 語句m
　　這是由if else語句組成的嵌套，用來實現(xiàn)多方向條件分支，使用時因注意if和else的配對使用，要是少了一個就會語法出錯，記住else總是與最臨近的if相配對。

我們學習了條件語句，用多個條件語句可以實現(xiàn)多方向條件分支，但是可以發(fā)現(xiàn)使用過多的條件語句實現(xiàn)多方向分支會使條件語句嵌套過多，程序冗長，這樣讀起來也很不好讀。這時使用開關語句同樣可以達到處理多分支選擇的目的，又可以使程序結構清晰。它的語法為下：

switch (表達式)
{
case 常量表達式1: 語句1; break;
case 常量表達式2: 語句2; break;
case 常量表達式3: 語句3; break;
case 常量表達式n: 語句n; break;
default: 語句
}

　　運行中switch后面的表達式的值將會做為條件，與case后面的各個常量表達式的值相對比，如果相等時則執(zhí)行后面的語句，再執(zhí)行break（間斷語句）語句，跳出switch語句。如果case沒有和條件相等的值時就執(zhí)行default后的語句。當要求沒有符合的條件時不做任何處理，則可以不寫default語句。
　　在上面的課程中我們一直在用printf這個標準的C輸出函數(shù)做字符的輸出，使用它當然會很方便，但它的功能強大，所占用的存儲空間自然也很大，要1K左右字節(jié)空間，如果再加上sCANf輸入函數(shù)就要達到2K左右的字節(jié)，這樣的話如果要求用2K存儲空間的芯片時就無法再使用這兩個函數(shù)，例如AT89C2051。在這些小項目中，通常我們只是要求簡單的字符輸入輸出，這里以筆者發(fā)表在《無線電雜志》的一個簡單的串口應用實例為例，一來學習使用開關語句的使用，二來簡單了解51芯片串口基本編程。這個實例是用PC串口通過上位機程序與由AT89C51組成的下位機相通訊，實現(xiàn)用PC軟件控制AT89C51芯片的IO口，這樣也就可以再通過相關電路實現(xiàn)對設備的控制(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查看實驗的結果。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
簡單版本V2.0
更加好的單片機版本和PC控制軟件和DLL動態(tài)庫
請訪問磁動力工作室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
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; //定時器1定時方式2
TCON = 0x40; //設定時器1開始計數(shù)
TH1 = THTL;
TL1 = THTL;
PCON = 0x80; //波特率加倍控制,SMOD位
RI = 0; //清收發(fā)標志
TI = 0;
TR1 = 1; //啟動定時器
}

//向串口輸出一個字符（非中斷方式）
void ComOutChar(unsigned char OutData)
{
SBUF = OutData; //輸出字符
while(!TI); //空語句判斷字符是否發(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，在同一個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，調用控制輸出函數(shù)
} //要想更為可靠的工作則要用到數(shù)據(jù)檢驗和通訊協(xié)議
}
}

//根據(jù)全局變量輸出相應的控制信號
void CSToOut(void)
{
unsigned char data a;
unsigned int data b;
switch(CN[1]) //aXXa的格式定義是第一個X為端口,0為P0，1為P1，2為P2，3為關閉所有（同時要第2個X為3，XX＝33）
{ //XX＝44為測試用，5為讀取端口狀態(tài)，大于5則為無效數(shù)據(jù)，
case 0: //第一個X小于3時，第二個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語句的，使用它對不同的條件做不同的處理，如在CSToOut函數(shù)中根據(jù)CN[1]來選擇輸出到那個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)這樣的判斷語句來的清晰明了。當然它們的效果沒有太大的差別（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串口和上位機軟件進行通訊，跟據(jù)上位機的命令字串，對指定的IO端口進行讀寫。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)為一個字節(jié)，程序就是用這個參數(shù)做為開關語句的選擇參數(shù)。如調用InitCom(6),函數(shù)就會把波特率設置為9600。當然這段代碼只使用了一種波特率，可以用更高效率的語句去編寫，這里就不多討論了。
　　看到這里，你也許會問函數(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，51芯片的特殊功能寄存器說明可以參看附錄二的'AT89C51特殊功能寄存器列表'，在這里簡單的說說串口相關的硬件設置。
　　SBUF　數(shù)據(jù)緩沖寄存器　這是一個可以直接尋址的串行口專用寄存器。有朋友這樣問起過“為何在串行口收發(fā)中，都只是使用到同一個寄存器SBUF？而不是收發(fā)各用一個寄存器?！睂嶋H上SBUF包含了兩個獨立的寄存器，一個是發(fā)送寄存，另一個是接收寄存器，但它們都共同使用同一個尋址地址－99H。CPU在讀SBUF時會指到接收寄存器，在寫時會指到發(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有及時的被響應，數(shù)據(jù)沒有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來，而造成的數(shù)據(jù)重疊問題。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(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單，只要把這個99H地址用關鍵字sfr定義為一個變量就可以對其進行讀寫操作了，如sfr SBUF = 0x99;當然你也可以用其它的名稱。通常在標準的reg51.h或at89x51.h等頭文件中已對其做了定義，只要用#include引用就可以了。
　　SCON　串行口控制寄存器　通常在芯片或設備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會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不同的工作模式下，其工作模式的設置就是使用SCON寄存器。它的各個位的具體定義如下：