雖然C編程的時候,對於不同的芯片,有不同的頭文件,但是,萬變不離其宗。
只要學會了寫自己的頭文件,就可以應付各類型號單片機了,就算妳用的是AT89C2052,還是AT89C51,STC12C等等,都可以用壹個頭文件reg51.h 不過要做相應的修。
以下是我對reg51.h個人的見解:(對於妳很有用的) 後面帶上了在編寫C51時帶用的頭文件,及其內部函數和宏定義的詳細解說。
想了解如下方面的知識來來郵amwjie72@163.com
壹, C51內存結構深度剖析
二, reg51.頭文件剖析
三, 淺淡變量類型及其作用域
四, C51常用頭文件
五, 淺談中斷
六, C51編譯器的限制
七, 小淡C51指針
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
reg51.頭文件剖析
我們平時寫單片機應用程序的時候,所使用的頭文件大多都是用的的reg51.h或是用reg52.h。會寫C51的人都會用,但對其頭文件內部的定義有所了解的人確並不多。
下面對其內部做詳細解釋,方便讀者作進壹步的了解,並能運用各類型號的單片機。因為增強型號的單片機的增強功能都是通過特殊功能寄存器控制。
打開 reg52.h 頭文件,會發現是由大量的 sfr ,sbit的聲明組成,甚至於還有sfr16.其實這樣的聲明都是與單片機內部功能寄存器(特殊功能寄存器)聯系起來的,下面對其做出詳細解釋
sfr: 聲明變量
SFR 聲明壹個變量,它的聲明與其它的C變量聲明基本相同,唯壹的區別,SFR在聲明的同時為其指定特殊功能寄存器作為存儲地址,而不同於C變量聲明的整型,字符型等等由編譯器自動分配存儲空間。
如reg52.h頭文件,第壹條聲明就是sfr P0 = 0x80;
此處聲明壹個變量P0,並指定其存儲地址為特殊功能寄存器0x80;,在加入reg52.h頭文件後。編寫應用程序時P0就可以直接使用而無需定義,對P0的操作就是,對內部特殊功能寄存器(0x80對應用MCU的P0口)的操作,可進行讀寫操作。
如果將第壹條聲明改為sfr K0 = 0x80; 那麽,如果要把單片機的P0口全部拉低,則不能寫P0=0x00;而應保存後再在應用程序中寫成K0=0x00;否則編譯器會提示“P0為未定義標識符”
使用方法:
sfr [variable] = [address] //為變量分配壹個特殊功能寄存器。
1 等號右邊,只能是十進制,十六進制整型的數據常量,,不允許帶操作符的表達式
經典的8051內核支持的SFR地址從0x80H~0xFF 飛利浦80C51MX系列0x180H~0x1FF
2 SFR不能聲明於任何函數內部,包括main函數。只能聲明於函數外。
3 用SFR聲明壹個變量後,不能用取地址運算符&獲取其地址, 編譯無法通過,編譯器會提示非法操作。
4 有壹點須特別註意,51內核0x80~0xff,為特殊功能寄存器地址區間,但並不是所有的地址都有定義,如果說妳所用的MCU芯片上對於某個地址沒有定義,那麽用sfr在定義變量的時候,不要把變量的地址分配到未定義的特殊功能寄存器上,雖然編譯時能通過,用KEIL仿真時貌似是沒有問題,但下載到芯片裏運行時,是會出問題的。比如說,向壹個未定義的特殊功能寄存器執行讀操作,讀出來的就是壹個未知的數。(讀者可自行測試,先把串口通信調通,然後做壹個簡單的人機交互。讀出壹個數後,再發給計算機,用串口調試助手或是串口監控查看。這用方法在仿真的時候很有用。)所以具體那些特殊功能寄存器能夠用,就要查看妳使用的芯片手冊。
5 若遇到增強性的單片機,只要知道其擴展的特殊功能寄存器的地址,用SFR定
就可以很方便進行編程。
sbit: 聲明變量
sbit 同樣是聲明壹個變量,和SFR 使用方法類似,但是SBIT是用來聲明壹個位變量,因為,在51系列的應用中,非常有必要對SFR的單個位進行存取,而通過bit 數據類型,使其具備位尋址功能。
如,在reg52.h中有如下聲明
sfr IE = 0xA8;
sbit EA = IE^7;
sbit ET2 = IE^5; //8052 only
sbit ES = IE^4;
sbit ET1 = IE^3;
sbit EX1 = IE^2;
sbit ET0 = IE^1;
sbit EX0 = IE^0;
所以,對EA的操作即是對IE最高位的操作。
但如果想讓 SP DPL DPH PCON TMOC TL0 TL1 TH0 TH1 SBUF這些特殊功能寄存器具備位尋址,采用上述如IE類似的定義,是不行的,雖然修改後,在編譯的時候不會出現錯誤,但只要用到妳定義的位變量名時就會出錯。原因是,只有特殊功能寄存器的地址是8的倍數(十六進制以0或8結尾)才能進行位尋址。
打開reg52.h頭文件可以看到,所有用sbit聲明了的特殊功能寄存器的地址均是以0或8結尾
如硬要達到上述要求,可用帶參的宏定義來完成。此處不做詳細說明(意義並不大)。
下面對sbit的使用做詳細介紹:
隨著8051的應用,非常有必要對特殊功能寄存器的單個bit位進行存取,C51編譯器通過sbit 數據類型,提供了對特殊功能寄存器的位操作。
以下是sbit的三種應用形式:
壹, sbit name = sfr-name^bit-position;
sfr PSW =0xD0;
sfr IE =0xA8;
sbit OV= PSW^2;
sbit CY=PSW^7;
sbit EA= IE^7;
二, sbit name= sft-address^bit-position;
sbit OV =0xD0^2;
sbit CY =0xD0^7;
sbit EA =0xA8^7;
三, sbit name= sbit-address;
sbit OV =0xD2;
sbit CY =0xD7;
sbit EA =0xAF;
現對上述三種形式的聲明做必要的說明
第壹種形式sbit name = sfr-name^bit-position;如sbit OV= PSW^2; 當中的這個特殊功能寄存器必須在此之前已經用sfr 定義,否則編譯會出錯。
bit-position範圍從0~7;
第二種形式 sbit name= sft-address^bit-position如sbit OV =0xD0^2; 與第壹種形式不同之外在於,此處直接使用PSW的地址.第壹種形式須先定義PSW
第三種形式. sbit name= sbit-address 如sbit OV =0xD2 是直接用的OV的地址
OV的地址計算方式,是OV所在的寄存器地址加上OV的bit-position
註意:
不是所有的SFR都可位尋址。只有特殊功能寄存器的地址是8的倍數(十六進制以0或8結尾)才能進行位尋址,並且sbit聲明的變量名,雖可以是任意取,但是最好不要以下劃線開頭,因為以下劃線開頭的都保留給了C51的頭文件做保留字。
sfr16: 聲明變量
許多8051的派生型單片機,用兩個連續地址的特殊功能寄存器,來存儲壹個16bit的值。例如,8052就用了0xCC和0xCD來保存定時/計數寄存器2的高字節和低字節。編譯器提供sfr16這種數據類型,來保存兩個字節的數據。虛擬出壹個16bit的寄存器。
如下:
sfr16 T2 = 0xCC
存儲方面為小端存儲方式,低字節在前,高字節在後。定義時,只寫低字節地址,如上,則定義T2為壹個16位的特殊功能寄存器。 T2L= 0CCh, T2H= 0CDh
使用方法:
sfr [variable] = [low_address]
1 等號右邊,只寫兩個特殊功能寄存器的低地址,且只能是十進制,十六進制的整型數據常量,不允許帶操作符的表達式
2 SFR不能聲明於任何函數內部,包括main函數。只能聲明於函數外。
3 用SFR聲明壹個變量後,不能用取地址運算符&獲取其地址, 編譯無法通過,編譯器會提示非法操作。
4 當妳向壹個sfr16寫入數據的時候,KEIL CX51 編譯器生成的代碼,是先寫高字節,後寫低字節,(可通過返匯編窗口查看)在有些情況下,這並非我們所想要的操作順序。使用時,須註意。
5 當妳所要寫入sfr16的數據,當是高字節先寫還是低字節先寫非常重要的時候,就只能用sfr 這個關鍵字來定義,並且任意時刻只保存壹個字節,這樣操作才能保證寫入正確。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
C51常用頭文件
在KEIL 中,對於單片機所使用的頭文件,除了reg51 reg52以外,還有壹些從各芯片制商的官網下載與reg51,reg52功能類似的頭文件,需了解透外,還要對各類型單片機均可通用且相當有用的的頭文件,做相應的了解。因為,內部所包含的函數與宏定義,可以及大的方便我們編寫應用程序。
1字符函數 ctype.h
1 extern bit isalpha(char);
功能:檢查參數字符是否為英文字母,是則返回1
2 extern bit isalnum(char)
功能:檢查字符是否為英文字母或數字字符,是則返回1
3 extern bit iscntrl(char)
功能:檢查參數值是否在0x00~0x1f 之間或等於0x7f,是則返回1
4 extern bit isdigit(char)
功能: 檢查參數是否為數字字符,是則返回1
5 extern bit isgraph(char)
功能: 檢查參數值是否為可打印字符,是則返回1,可打印字符為0x21~0x7e
6 extern bit isprint(char)
功能:除了與isgraph相同之外,還接受空格符0x20
7 extern bit ispunct(char)
功能:不做介紹。
8 extern bit islower(char)
功能:檢查參數字符的值是否為小寫英文字母,是則返回1
9 extern bit isupper(char)
功能:檢查參數字符的值是否為大寫英文字母,是則返回1
10 extern bit isspace(char)
功能:檢查字符是否為下列之壹,空格,制表符,回車,換行,垂直制表符和送紙。如果為真則返回1
11 extern bit isxdigit(char)
功能:檢查參數字符是否為16進制數字字符,是則返回1
12 extern char toint(char)
功能:將ASCII字符0~9 a~f(大小寫無關)轉換成對應的16進制數字,
返回值00H~0FH
13 extern char tolower(char)
功能:將大寫字符轉換成小寫形式,如字符變量不在A~Z之間,則不作轉換而直接返回該字符
14 extern char toupper(char)
功能:將小寫字符轉換成大寫形式,如字符變量不在a~z之間,則不作轉換而直接返回該字符
15 define toascii(c) ((c)&0x7f)
功能:該宏將任何整形數值縮小到有效的ASCII範圍之內,它將變量和0x7f相與從而去掉第7位以上的所有數位
16 #define tolower(c) (c-‘A’+’a’)
功能:該宏將字符與常數0x20 逐位相或
17 #define toupper(c) ((c)-‘a’+’A’)
功能:該宏將字符與常數0xdf 逐位相與
2數學函數 math.h
extern int abs (int val);
extern char cabs (char val);
extern long labs (long val);
extern float fabs (float val);
功能:返回絕對值。上面四個函數,除了形參和返回值不壹樣之外,
其它功能完全相同。
extern float exp (float val);
extern float log (float val);
extern float log10 (float val);
功能: exp 返回eval
log 返回 val 的自然對數
log10 返回 以10為底,val的對數
extern float sqrt (float val);
功能: 返回val的正平方根
extern int rand();
extern void srand(int n);
功能: rand返回壹個0到32767之間的偽隨機數,srand用來將隨機數發生器初始化成壹個已知的(期望)值。
Keil uVision3中的math.h庫中,不包含此函數。
extern float sin (float val);
extern float cos (float val);
extern float tan (float val);
功能: 返回val的正弦,余弦,正切值。val為弧度 fabs(var) <=65535
extern float asin (float val);
extern float acos (float val);
extern float atan (float val);
extern float atan2 (float y, float x);
功能: asin 返回val的反正弦值。acos 返回val的反余弦值。
atan 返回val的反正切值。
asin atan acos的值域均為 -π/2~+π/2
atan2返回x/y,的反正切值,其值域為-π~+π
extern float sinh (float val);
extern float cosh (float val);
extern float tanh (float val);
功能:cosh返回var的雙曲余弦值,sinh返回var的雙曲正弦值,
tanh返回var的雙曲正切值。
extern float ceil (float val);
功能: 向上取整,返回壹個大於val的最小整數。
extern float floor (float val);
功能: 向下取整,返回壹個小於val的最大整數。
extern float pow (float x, float y);
功能: 計算計算xy的值。當(x=0,y<=0)或(x<0.y不是整數)時會發生錯誤。
extern void fpsave(struct FPBUF *p)
extern void fprestore(struct FPBUF *p)
功能:fpsave 保存浮點了程序的狀態,fprestore恢復浮點子程序的原始狀態,當中斷程序中需要執行浮點運算時,這兩個函數是很有用的。
註: Keil uVision3中的math.h庫中,不包含此函數。
3絕對地址訪問 absacc.h
#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0)
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)
#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0)
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)
功能:CBYTE 尋址 CODE區
DBYTE 尋址 DATA區
PBYTE 尋址 XDATA(低256)區
XBYTE 尋址 XDATA區
例: 如下指令在對外部存儲器區域訪問地址0x1000
xvar=XBYTE[0x1000];
XBYTE[0x1000]=20;
#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0)
#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0)
#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0)
#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)
功能:與前面的壹個宏相似,只是它們指定的數據類型為unsigned int .。
通過靈活運用不同的數據類型,所有的8051地址空間都是可以進行訪問。
如
DWORD[0x0004]=0x12F8;
即內部數據存儲器中(0x08)=0x12; (0x09)=0xF8
4 內部函數 intrins.h
extern unsigned char _cror_ (unsigned char var, unsigned char n);
extern unsigned int _iror_ (unsigned int var, unsigned char n);
extern unsigned long _lror_ (unsigned long var, unsigned char n);
功能:將變量var 循環右移 n 位。
上三個函數的區別在於,參數及返回值的類型不同
extern unsigned char _crol_ (unsigned char var, unsigned char n);
extern unsigned int _irol_ (unsigned int var, unsigned char n);
extern unsigned long _lrol_ (unsigned long var, unsigned char n);
功能:將變量var 循環左移 n 位。
上三個函數的區別在於,參數及返回值的類型不同
例如:
#include<intrins.h>
void main()
{
unsigned int y;
y=0x0ff0;
y=_irol_(y,4); //y=0xff00
y=_iror_(y,4); //y=0x0ff0
}
void _nop_(void);
功能:_nop_產生壹個8051單片機的NOP指令,C51編譯器在程序調用_nop_ 函數的地方,直接產生壹條NOP指令。
另外,站長團上有產品團購,便宜有保證