《單片機(jī)原理與應(yīng)用－KFILC項(xiàng)目教程(西電版)項(xiàng)目二霓虹燈控制系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單片機(jī)原理與應(yīng)用－KFILC項(xiàng)目教程(西電版)項(xiàng)目二霓虹燈控制系統(tǒng)（173頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.1 項(xiàng)目說明 2.2 基礎(chǔ)知識 2.3 項(xiàng)目實(shí)施 2.4 項(xiàng)目評價 2.5 拓展與提高 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.1 項(xiàng) 目 說 明 項(xiàng)目任務(wù)霓虹燈為美化城市夜景作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。本項(xiàng)目的任務(wù)是利用51單片機(jī)驅(qū)動8個發(fā)光二極管來模擬霓紅燈控制系統(tǒng)。 知識培養(yǎng)目標(biāo)(1) 掌握C51變量的定義以及運(yùn)算符的應(yīng)用。(2) 掌握延時的實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用。(3) 掌握基本程序的設(shè)計方法。(4) 掌握C51庫函數(shù)的使用。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (5) 掌握數(shù)組的定義及其應(yīng)用。(6) 掌握字節(jié)

2、尋址與位尋址的應(yīng)用。 能力培養(yǎng)目標(biāo)(1) 培養(yǎng)單片機(jī)控制系統(tǒng)的硬件分析與設(shè)計能力。(2) 培養(yǎng)元器件的計算與選擇能力。(3) 培養(yǎng)C51的程序設(shè)計能力。(4) 培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力。(5) 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.2 基 礎(chǔ) 知 識2.2.1 C51變量1. 變量的定義在項(xiàng)目一中，我們對C51中的變量進(jìn)行了簡要的說明，每個變量要有一個變量名，變量的數(shù)據(jù)類型不同，占用的存儲單元數(shù)也不一樣。在使用前必須對變量進(jìn)行定義，完整的變量定義形式要指出變量的數(shù)據(jù)類型和存儲類型，以便編譯系統(tǒng)為它分配相應(yīng)的存儲單元。定義的一般形式為存儲種類 數(shù)據(jù)類型說明符 存儲類

3、型 變量名l=初值, 變量 名2=初值; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 1) 數(shù)據(jù)類型說明符在定義變量時，必須通過數(shù)據(jù)類型說明符指明變量的數(shù)據(jù)類型，也就是規(guī)定了變量在存儲器中占用的字節(jié)數(shù)。數(shù)據(jù)類型說明符可以是基本數(shù)據(jù)類型說明符，也可以是組合數(shù)據(jù)類型說明符，還可以是用typedef或#define定義的類型別名。例如：typedef unsigned int WORD；#define BYTE unsigned charBYTE A=0 x34; WORD a2=0 x3534; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2) 變量名變量名是C51為了區(qū)分不同變量為變量取的名稱。在C51

4、中規(guī)定變量名由字母、數(shù)字和下畫線三種字符組成，且規(guī)定變量名第一個字符必須是字母或下畫線。變量名有普通變量名和指針變量名兩種，它們的區(qū)別是指針變量名前面要帶“*”號。3) 存儲種類存儲種類是指變量在程序執(zhí)行過程中的作用域。C51變量的存儲種類有四種，分別是自動(auto)、外部(extern)、靜態(tài)(static)與寄存器(register)。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (1) auto：使用auto定義的變量稱為自動變量，其作用范圍在定義它的函數(shù)體或復(fù)合語句內(nèi)部。當(dāng)定義它的函數(shù)體或復(fù)合語句執(zhí)行時，C51才為該變量分配內(nèi)存空間，結(jié)束時釋放占用的內(nèi)存空間。自動變量一般分配在內(nèi)存的堆棧

5、空間中。當(dāng)定義變量時，如果省略存儲種類，則該變量默認(rèn)為自動(auto)變量。用自動變量能最有效地使用51單片機(jī)內(nèi)存。由于51單片機(jī)訪問片內(nèi)RAM速度最快，通常將函數(shù)體內(nèi)和復(fù)合語句中使用頻繁的變量存放在片內(nèi)RAM中，且定義為自動變量，可有效地利用片內(nèi)有限的RAM資源。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (2) extern：使用extern定義的變量稱為外部變量。在一個函數(shù)體內(nèi)，要使用一個已在該函數(shù)體外或其他程序中定義過的外部變量時，該變量在該函數(shù)體內(nèi)要用extern說明。外部變量被定義后分配固定的內(nèi)存空間，在程序的整個執(zhí)行時間內(nèi)都有效，直到程序結(jié)束才釋放。通常將多個函數(shù)或模塊共享的變量定

6、義為外部變量。外部變量是全局變量，在程序執(zhí)行期間一直占有固定的內(nèi)存空間。當(dāng)片內(nèi)RAM資源緊張時，不建議將外部變量放在片內(nèi)RAM。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (3) static：使用static定義的變量稱為靜態(tài)變量。它又分為內(nèi)部靜態(tài)變量和外部靜態(tài)變量。在函數(shù)體內(nèi)部定義的靜態(tài)變量為內(nèi)部靜態(tài)變量，它在對應(yīng)的函數(shù)體內(nèi)有效，一直存在，但在函數(shù)體外不可見。這樣不僅使變量在定義它的函數(shù)體外被保護(hù)，還可以實(shí)現(xiàn)變量離開函數(shù)時值不被改變。外部靜態(tài)變量是在函數(shù)外部定義的靜態(tài)變量，它在程序中一直存在，但在定義的范圍之外是不可見的。如在多文件或多模塊處理時，外部靜態(tài)變量只在文件內(nèi)部或模塊內(nèi)部有效。(4

7、) register：使用register定義的變量稱為寄存器變量。它定義的變量存放在CPU內(nèi)部的寄存器中，處理速度快，但數(shù)目少。C51編譯器編譯時能自動識別程序中使用頻率最高 的變量，并自動將其作為寄存器變量，用戶無須專門聲明。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 4) 存儲類型存儲類型是用于指明變量存放在單片機(jī)的哪個存儲器中。存儲類型與存儲種類完全不同，存儲類型指明該變量在單片機(jī)內(nèi)所處的存儲空間。如果在變量定義時省略了存儲類型標(biāo)識符，C51編譯器會選擇默認(rèn)的存儲類型。默認(rèn)的存儲類型由SMALL、COMPACT和LARGE存儲模式來決定。C51編譯器能識別的存儲類型如表2-1所示。 項(xiàng)

8、目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 表2-1 C51編譯器能識別的存儲類型 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (1) data區(qū)：對data區(qū)的訪問是最快的，所以應(yīng)該把使用頻率高的變量放在data區(qū)，由于空間有限，必須有效使用data區(qū)，data區(qū)除了包含程序變量外，還包含了堆棧和寄存器組。例如：unsigned char data system_status=0; float data outp_value;unsiged char data new_var; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 在SMALL存儲模式下，當(dāng)未說明存儲類型時，變量默認(rèn)被定位在data區(qū)。標(biāo)準(zhǔn)變量和用戶

9、自定義變量都可以存儲在data區(qū)，只要不超過data區(qū)的范圍。因?yàn)镃51使用默認(rèn)的寄存器組傳遞參數(shù)，至少失去了8 B。另外要定義足夠大的堆?？臻g，當(dāng)內(nèi)部堆棧溢出時，程序會產(chǎn)生莫名其妙的錯誤，實(shí)際原因是51系列單片機(jī)沒有硬件報錯機(jī)制，堆棧溢出只能以這種方式表示出來。(2) bdata區(qū)：在片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)(bdata區(qū))定義變量，這個變量就可進(jìn)行位尋址，并且聲明位變量。這對狀態(tài)寄存器來說十分有用，因?yàn)檫@樣可以單獨(dú)使用變量的某一位，而不一定要用位變量名引用位變量。下面是一些在bdata區(qū)中 聲明變量和使用位變量的例子。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) unsigned char bda

10、ta status_byte;unsigned int bdata status_word;sbit stat_flag=status_byte4;if(status_word15) stat_flag=1;編譯器不允許在bdata區(qū)中定義float和double類型的變量。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (3) idata區(qū)：idata區(qū)可以存放使用比較頻繁的變量，使用寄存器作為指針進(jìn)行尋址。在寄存器中設(shè)置8位地址進(jìn)行間接尋址，與外部存儲器尋址比較，它的指令執(zhí)行周期和代碼長度都比較短。例如：unsigned char idata system_status=0;float idat

11、a outp_value; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (4) pdata和xdata區(qū)：在這兩個區(qū)聲明變量和在其他區(qū)的語法是一樣的，pdata區(qū)只有256 B，而xdata區(qū)可達(dá)64 KB。例如：unsigned char xdata system_status=0; float pdata outp_value;對pdata和xdata的操作是相似的，對pdata區(qū)尋址比對xdata區(qū)尋址要快，因?yàn)閷data區(qū)尋址只需要裝入8位地址，而對xdata區(qū)尋址需裝入16位地址。所以盡量把外部數(shù)據(jù)存儲在pdata區(qū)中，匯編語言中對pdata和xdata尋址要使用MOVX指令，需要2個

12、機(jī)器周期。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (5) code區(qū)：code區(qū)即51單片機(jī)的程序存儲器，所以存入的數(shù)據(jù)是不可以改變的，即不可重寫。程序存儲器除了存放用戶編寫的程序代碼外，還可存放數(shù)據(jù)表、跳轉(zhuǎn)向量和狀態(tài)表，對code區(qū)的訪問和對xdata區(qū)的訪問的時間是一樣的，代碼區(qū)中的變量必須在編譯時初始化，否則就得不到想要的值，下面是代碼區(qū)的聲明例子。unsigned int code unit_id2=0 x1234, 0 x89ab;unsigned char code uchar_data =0 x00,0 x01,0 x02,0 x03,0 x04,0 x05,0 x06,0 x

13、07; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2. 變量的存儲模式變量的存儲模式確定了變量在內(nèi)存中的地址空間，C51編譯器允許采用小編譯模式SMALL、緊湊編譯模式COMPACT、大編譯模式LARGE三種存儲模式。SMALL模式下，變量存放在51單片機(jī)的內(nèi)部RAM中；COMPACT和LARGE模式下，變量存放在51單片機(jī)的外部RAM中。同樣一個函數(shù)的存儲模式確定了函數(shù)的參數(shù)和局部變量在內(nèi)存中的地址空間，SMALL模式下，函數(shù)的參數(shù)和局部變量存放在51單片機(jī)的內(nèi)部RAM中；COMPACT和LARGE模式下，函數(shù)的參數(shù)和局部變量存放在51單片機(jī)的外部RAM中。例如： 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控

14、制 系 統(tǒng) #pragma small /存儲模式為SMALLunsigned char data i,j,k;int xdata m, n;unsigned char a=0 x99,b=0 x88;unsigned char xdata ram128;unsigned int func1(int i, int j) large return(i+j);unsigned int func2(int i, int j) return(i-j); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 由于是SMALL模式，故a、b、i、j、k都存儲在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中。不同的存儲類型訪問速度是不一樣的，如：un

15、signed char data var1;unsigned char pdata var1;unsigned char xdata var1; 在SMALL模式下，var1被定位在DATA區(qū)，經(jīng)C51編譯器編譯后，采用內(nèi)部RAM直接尋址方式訪問速度最快；在COMPACT模式下，var1被定位在pdata區(qū)，經(jīng)C51編譯器編譯后，采用外部RAM間接尋址方式訪問速度較快；在LARGE模式下，var1被定位在xdata區(qū)，經(jīng)C51編譯器編譯后，采用外部RAM間接尋址方式訪問速度最慢。為了提高 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 系統(tǒng)運(yùn)行速度，建議在編寫源程序時，把存儲模式設(shè)定為SMALL，再在

16、程序中對xdata、pdata和idata等類型變量進(jìn)行專門聲明。定義變量時也可以省略存儲類型，省略時C51編譯器將按存儲模式選擇存儲類型。單擊圖2-1中所圈圖標(biāo)或選擇“ProjectOptions for、Target Target1”，出現(xiàn)如圖2-1所示窗口，單擊第二個選項(xiàng)“Target”，“Memory Model”用于選擇數(shù)據(jù)存儲模式，“Code Rom Size”用于選擇程序存儲模式，選擇好后，單擊“確定”按鈕。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-1 C51編譯器存儲模式 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3. 特殊功能寄存器變量51系列單片機(jī)片內(nèi)有許多特殊功能寄存

17、器，通過這些特殊功能寄存器可以管理與控制51系列單片機(jī)的定時器、計數(shù)器、串口、I/O及其他功能部件，每一個特殊功能寄存器都占據(jù)片內(nèi)RAM中的一個或兩個字節(jié)。在C51中，允許用戶對這些特殊功能寄存器進(jìn)行訪問，訪問時需通過sfr或sfr16類型說明符進(jìn)行定義，定義時需指明它們在片內(nèi)RAM中對應(yīng)單元的地址。一般形式為sfr/sfr16特殊功能寄存器名稱=字節(jié)地址; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) sfr用于對51系列單片機(jī)中單字節(jié)(8位)的特殊功能寄存器進(jìn)行定義，sfr16用于對雙字節(jié)(16位)特殊功能寄存器(DPTR)進(jìn)行定義。特殊功能寄存器名一般用大寫字母表示，地址一般采用直接地址形式，

18、如：sfr PSW=0 xD0; /定義程序狀態(tài)字PSW的地址為D0Hsfr TMOD=0 x89; /定義定時/計數(shù)器方式寄存器TMOD的地址為89Hsfr P1=0 x90; /定義P1端口的地址為90H 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 4. 位變量在C51中，允許用戶通過位類型符定義位變量。關(guān)鍵字有bit和sbit兩個。bit用于定義一般的可進(jìn)行位處理的位變量，位地址由編譯器在編譯時分配，位地址位于片內(nèi)RAM中的20H27H單元。它的一般形式為bit 位變量名;在格式中可以加上各種修飾，但嚴(yán)格來說只能是bdata，如： bit bdata a1;而bit pdata a3是錯誤的

19、。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) sbit用于定義可位尋址特殊功能寄存器中的某一位，定義時需指明其位地址，可以是直接位地址、特殊功能寄存器字節(jié)地址值帶位號或特殊功能寄存器名帶位號。一般形式為sbit 位地址名=位地址;如位地址為直接位地址，其取值范圍為0 x7F0 xFF中可位尋址的位地址；如采用特殊功能寄存器名稱帶位號時，需在定義位地址之前用sfr/sfr16對特殊功能寄存器進(jìn)行定義，且字節(jié)地址與位號之間、特殊功能寄存器名稱與位號之間一般用“”作間隔。如： 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) sbit led1=0 x80; /直接位地址sbit led1=0 x800; /特

20、殊功能寄存器字節(jié)地址值帶位號 sbit led1=P00; /特殊功能寄存器名稱帶位號 這三條指令都可以將P0口最低位的位地址定義為led1。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 5. 局部變量與全局變量局部變量是指在在函數(shù)內(nèi)部定義的變量；全局變量是指在函數(shù)外部定義的變量，也稱外部變量。全局變量和局部變量體現(xiàn)了變量能被有效引用的范圍，即變量的作用域。它們的區(qū)別：局部變量只在當(dāng)前函數(shù)中有效，即當(dāng)該函數(shù)被調(diào)用時，為函數(shù)內(nèi)定義的變量分配存儲單元，在該函數(shù)執(zhí)行完后，在它內(nèi)部定義的所有變量將自動銷毀，分配的存儲單元將自動釋放，當(dāng)下次再被調(diào)用時，編譯器重新為其分配新的存儲單元；而編譯器為全局變量分配存

21、儲單元后，它將永遠(yuǎn)占據(jù)這些存儲單元。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 1) 局部變量的作用域注意事項(xiàng)(1) 主函數(shù)中定義的變量也只能在主函數(shù)中使用，不能在其他函數(shù)中使用；同時，主函數(shù)中也不能使用其他函數(shù)中定義的變量，因?yàn)橹骱瘮?shù)也是一個函數(shù)，它與其他函數(shù)是平行關(guān)系。這一點(diǎn)與其他語言不同，應(yīng)予以注意。(2) 形參變量是屬于被調(diào)函數(shù)的局部變量，實(shí)參變量是屬于主調(diào)函數(shù)的局部變量。(3) 允許在不同的函數(shù)中使用相同的變量名，它們代表不同的對象，分配不同的單元，相互間不干擾，也不會發(fā)生混淆。(4) 在復(fù)合語句中也可定義變量，其作用域只在復(fù)合語 句范圍內(nèi)。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2

22、) 全局變量的作用域注意事項(xiàng)(1) 全局變量可以被本文件中所有函數(shù)共用，它的作用范圍是從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束。(2) 全局變量定義在使用它的函數(shù)之后，當(dāng)在該函數(shù)中使用全局變量時，應(yīng)作全局變量說明，只有在函數(shù)內(nèi)經(jīng)過說明的全局變量才能使用，全局變量的說明符為extern。但在一個函數(shù)之前定義的全局變量，在該函數(shù)內(nèi)使用時可不再加以說明。(3) 在同一源文件中，允許全局變量和局部變量同名。在局部變量的作用域內(nèi)，全局變量不起作用。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (4) 外部變量可加強(qiáng)函數(shù)模塊之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，但是又使函數(shù)要依賴這些變量，因而使得函數(shù)的獨(dú)立性降低，從模塊化程序設(shè)計的觀點(diǎn)

23、來看這是不利的，因此在不必要時盡量不要使用全局變量。我們知道單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器容量有限，51系列單片機(jī)供用戶使用的只有128 B，如果定義unsigned int類型變量，一個變量是兩個字節(jié)，最多只能定義64個；定義unsigned char類型變量，一個變量為一個字節(jié)，最多也只能定義128個。當(dāng)源程序較長，控制功能較復(fù)雜時，會遇到內(nèi)存不夠用的情況，因此用C51編程，雖然降低了對單片機(jī)硬件知識的要求，但也要在剛開始學(xué)習(xí)時養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣，牢記單片機(jī)內(nèi)部的可用資源，從節(jié)省片內(nèi)RAM的角度出發(fā)，能用局部變量的就不用全局變量，能用 unsigned char類型的就不用unsigned int

24、類型。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.2.2 C51的運(yùn)算符與表達(dá)式C語言中運(yùn)算符和表達(dá)式數(shù)量之多，應(yīng)用之靈活，是其他高級語言所沒有的。C51中常用運(yùn)算符主要有算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符。這些運(yùn)算符按其所在表達(dá)式中參與運(yùn)算的操作數(shù)的個數(shù)可分為單目運(yùn)算符、雙目運(yùn)算符和三目運(yùn)算符。(1) 算術(shù)運(yùn)算符：用于各類數(shù)值運(yùn)算，包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/運(yùn)算)、求余(%)、自增(+)、自減(-)，共7種運(yùn)算。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (2) 關(guān)系運(yùn)算符：用于各類比較運(yùn)算，包括大于()、小于(=)、小于等于(=)和不等于(!=)，共6種

25、運(yùn)算。 (3) 邏輯運(yùn)算符：用于各類邏輯運(yùn)算，包括與(”、“a=b=c=5;”都是賦值語句。在項(xiàng)目一中我們已使用過了。如果賦值運(yùn)算符兩邊的數(shù)據(jù)類型不相同，系統(tǒng)將自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，即把賦值號右邊的類型換成左邊的類型。具體規(guī)定如下： 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (1) 實(shí)型量賦予整型變量時，舍去小數(shù)部分。如x為unsigned char 型，在執(zhí)行x=4.56時，只將整數(shù)部分賦給x，即x=4。(2) 整型量賦予實(shí)型變量時，數(shù)值不變，但將以浮點(diǎn)形式存放，即增加小數(shù)部分(但小數(shù)部分值為0)。(3) 字符型量賦予整型變量，由于字符型量為一個字節(jié)，而整型量為兩個字節(jié)，故將字符型的值存放到整型量

26、的低八位中，高八位為0。(4) 整型量賦予字符型變量，只把低八位賦予字符型變量。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3. 關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算是雙目運(yùn)算，用于比較兩個操作數(shù)的大小。C51提供了6種關(guān)系運(yùn)算符，即小于()、小于等于()、大于等于(=)、等于(=)、不等于(!=)。這6個關(guān)系運(yùn)算符分為兩個優(yōu)先級，前四種高于后兩種。將兩個表達(dá)式(可以是算術(shù)表達(dá)式、賦值表達(dá)式、關(guān)系表達(dá)式等)用關(guān)系運(yùn)算符連接起來就構(gòu)成了關(guān)系表達(dá)式。關(guān)系表達(dá)式的值是邏輯值“真”或“假”。但是C51中沒有邏輯型變量和常量，也沒有專門的邏輯值，故以“非0”代表“真”，以“0”代表“假”。當(dāng)關(guān)系表達(dá)式成立時，表

27、達(dá)式的值為真，否則表達(dá)式的值為假。如53，則該表達(dá)式為真， 即該關(guān)系表達(dá)式的值為1；8=12，該表達(dá)式的值為0，即為假。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 算術(shù)、關(guān)系、賦值這三類運(yùn)算符的優(yōu)先級是由高到低，例如a=bc，該表達(dá)式等效于a=(bc+d(a=3)(b=5)(ab)(bc)如a=3、b=4、c=5、d=6，則這三個關(guān)系表達(dá)式的值分別為0、1、0。注意：不要誤將關(guān)系運(yùn)算符“=”寫作賦值運(yùn)算符“=”。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 4. 邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式 邏輯運(yùn)算用于判斷運(yùn)算對象的邏輯關(guān)系，運(yùn)算對象為關(guān)系表達(dá)式或邏輯量。C51提供了邏輯非(!)、邏輯與( b=ba;

28、a=ab;(2) 取反。某數(shù)與0 xFF按位異或時，相當(dāng)于對該數(shù)取反。例如，0 x880 xFF=0 x77。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 4) 按位非按位非運(yùn)算符“”為單目運(yùn)算符，具有右結(jié)合性。其功能是對參與運(yùn)算的操作數(shù)的各二進(jìn)位按位求反。如：11000011=00111100按位非的應(yīng)用：按位非主要用于求取某一二進(jìn)制數(shù)的反碼，或和其他運(yùn)算結(jié)合使用。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 5) 左移左移運(yùn)算符“”是雙目運(yùn)算符，其功能是把“”左邊的操作數(shù)的各二進(jìn)位全部左移若干位，由“”右邊的操作數(shù)指定移位的位數(shù)，移位時將溢出的高位丟棄，低位補(bǔ)0。如：a=11000011，執(zhí)行 a

29、2=00001100。左移的應(yīng)用：左移1位相當(dāng)于該數(shù)乘以2，左移2位相當(dāng)于該數(shù)乘以4，左移n位相當(dāng)于該數(shù)乘以2n。但此結(jié)論只適用于該數(shù)左移時被溢出舍棄的高位中不包含1的情況。例如：a”是雙目運(yùn)算符，其功能是把“”左邊的操作數(shù)的各二進(jìn)位全部右移若干位，“”右邊的操作數(shù)指定移動的位數(shù)。移到右端的低位被舍棄，對于無符號數(shù)，高位補(bǔ)0；對于有符號數(shù)，算術(shù)移位是在左邊用符號位填補(bǔ)，邏輯移位則是在左邊補(bǔ)0。例如：a=00110011，執(zhí)行 a2=00001100。右移的應(yīng)用：右移1位相當(dāng)于該數(shù)除2，右移2位相當(dāng)于該數(shù)除4，右移n位相當(dāng)于該數(shù)除2n。但此結(jié)論只適用于該數(shù)右移時被舍棄的低位中不包含1的情況。設(shè)a

30、為unsigned uchar類型，且a=12，表示把000001100右移2位為00000011(十進(jìn)制3)，即a2=3。對于左邊移出的空 位補(bǔ)入0。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 6. 復(fù)合賦值運(yùn)算符在賦值運(yùn)算符“=”的前面加上其他運(yùn)算符，組成復(fù)合賦值運(yùn)算符。C51中支持的復(fù)合賦值運(yùn)算符有：+=加法賦值；-=減法賦值；*=乘法賦值；/=除法賦值；%=取余賦值；”組成。其一般形式為表達(dá)式; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 執(zhí)行表達(dá)式語句就是計算表達(dá)式的值。例如：x=y+z;是利用賦值語句將y+z保存到x變量中；又如y+z;是合法的加法表達(dá)式，但計算結(jié)果不能保留，無實(shí)際意義；

31、i+;是自增語句，i值增1。a=3與a=3;是不一樣的。不加分號，為賦值表達(dá)式，不是語句；加分號后才是賦值語句。對賦值語句的使用要注意以下幾點(diǎn)：(1) 由于在賦值符“=”右邊的表達(dá)式也可以又是一個賦值表達(dá)式，因此形式為 變量=(變量=表達(dá)式); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 是成立的，形成嵌套的情形。其展開之后的一般形式為變量=變量=表達(dá)式;例如：a=b=c=d=e=5;按照賦值運(yùn)算符的右結(jié)合性，實(shí)際上等效于：e=5;d=e;c=d;b=c;a=b;(2) 在變量定義中給變量賦初值是變量定義的一部分，賦初值后的變量與其后的其他同類變量之間仍必須用逗號間隔，而賦值語句則必須用分號結(jié)尾。

32、(3) 在變量定義中，不允許連續(xù)給多個變量賦初值。如int a=b=c=5是錯誤的，必須寫為int a=5,b=5,c=5; 而賦值語句允許連續(xù)賦值。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) (4) 注意賦值表達(dá)式和賦值語句的區(qū)別。賦值表達(dá)式是一種表達(dá)式，它可以出現(xiàn)在任何允許表達(dá)式出現(xiàn)的地方，而賦值語句則不能。如：if(x=y+5)0)z=x; 此語句是合法的，語句的功能是，若表達(dá)式x=y+5大于0，則z=x。而下述語句是非法的：if(x=y+5;)0)z=x;因?yàn)?y+5;是語句，不能出現(xiàn)在表達(dá)式中。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2) 函數(shù)調(diào)用語句將函數(shù)調(diào)用作為一個語句。函數(shù)調(diào)用

33、的一般形式為函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)表);執(zhí)行函數(shù)調(diào)用語句就是調(diào)用函數(shù)體并把實(shí)際參數(shù)賦予函數(shù)定義中的形式參數(shù)，然后執(zhí)行被調(diào)函數(shù)體中的語句，求取函數(shù)值；調(diào)用無參函數(shù)時，無需實(shí)際參數(shù)表。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3) 復(fù)合語句把多個語句用括號“”括起來組成一條復(fù)合語句。在程序中應(yīng)把復(fù)合語句看成是單條語句，而不是多條語句，例如：x=y+z;a=b+c;z=x/c;復(fù)合語句內(nèi)的各條語句都必須以分號“;”結(jié)尾，在括號“”后不能加分號。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 4) 控制語句控制語句用于控制程序的流程，實(shí)現(xiàn)程序的各種結(jié)構(gòu)方式?？刂普Z句共有九種，它們是： if() else 條件語句

34、 switch 多分支選擇語句 for() 循環(huán)語句 while() 循環(huán)語句 do while() 循環(huán)語句 continue 結(jié)束本次循環(huán)語句 break 中止執(zhí)行swith或循環(huán)語句 goto 轉(zhuǎn)向語句 return 函數(shù)的返回語句 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 括號“()”中表示條件，“”表示內(nèi)部語句。如：if(a45) b=x*y;c=x/y;elseb=c=0;5) 空語句只有分號“;”組成的語句才稱為空語句?？照Z句是什么也不執(zhí)行的語句，在程序中空語句可用來作循環(huán)體或內(nèi)部語句。如“while(1);”就是用空語句作循環(huán)體，其作用是無數(shù) 遍執(zhí)行空語句。 項(xiàng) 目 二 霓 虹

35、燈 控 制 系 統(tǒng) 2. for語句for語句是C語言所提供的功能強(qiáng)大且使用廣泛的一種循環(huán)語句。其一般形式為for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) 循環(huán)體語句;表達(dá)式1用于給循環(huán)變量賦初值，一般為賦值表達(dá)式，也允許在for語句外給循環(huán)變量賦初值；表達(dá)式2是循環(huán)結(jié)束條件，可以是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式；表達(dá)式3用于修改循環(huán)變量的值，一般是賦值語句；循環(huán)體語句可以為空語句。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 表達(dá)式13都可以是逗號表達(dá)式，即每個表達(dá)式都可由多個表達(dá)式組成；三個表達(dá)式都是任選項(xiàng)，都可以省略，但分號不能省略。for語句的執(zhí)行過程是：第一步：計算表達(dá)式1。第二步：計算表達(dá)式2，若值為

36、真(非0)，則執(zhí)行循環(huán)體語句，然后執(zhí)行第三步；否則結(jié)束for語句，不再執(zhí)行循環(huán)體和第三步，接著執(zhí)行for的下一條語句。圖2-2 for語句執(zhí)行流程圖第三步：計算表達(dá)式3。第四步：轉(zhuǎn)至第二步重復(fù)執(zhí)行。在整個for語句的執(zhí)行過程中，表達(dá)式1只計算一次，表達(dá)式2和表達(dá)式3則可能計算多次；循環(huán)體可能執(zhí)行多次，也可能一次 都不執(zhí)行；for語句的執(zhí)行過程如圖2-2所示。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-2 for語句執(zhí)行流程圖 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3. do-while語句do-while語句也是C51中常用的循環(huán)語句，它的一般形式為do語句;while(表達(dá)式)；說明：

37、“表達(dá)式”為循環(huán)條件，“語句”為循環(huán)體。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) do-while語句的執(zhí)行過程是先執(zhí)行循環(huán)體語句一次，再判別表達(dá)式的值，若為真(非0)，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語句；若為假，則終止循環(huán)。流程圖如圖2-3所示。do-while語句和while語句的區(qū)別在于do-while是先執(zhí)行后判斷，因此do-while至少要執(zhí)行一次循環(huán)體；而while是先判斷后執(zhí)行，如果條件不滿足，則一次循環(huán)體語句也不執(zhí)行。while語句和do-while語句可以相互替換。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-3 do-while語句的執(zhí)行流程圖 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng)

38、例1 用do-while語句與while語句分別執(zhí)行2000次空語句。解：源程序1void delay() unsigned int i=0; do i+; while(i2000); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 源程序2void delay() unsigned int i=0; while(i2000) i+; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.2.4 C51函數(shù)1. C51函數(shù)的分類C51源程序是由一個或多個函數(shù)組成的，函數(shù)是C51源程序的基本模塊，通過對函數(shù)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)特定的功能。C51語言不僅提供了許多庫函數(shù)，還允許用戶自己定義函數(shù)，用戶可把自己的算法編成一個個相

39、對獨(dú)立的函數(shù)模塊，然后用調(diào)用的方法來使用這些函數(shù)。由于采用了函數(shù)結(jié)構(gòu)，C51易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，使程序的層次結(jié)構(gòu)更為清晰，便于程序的編寫、閱讀和調(diào)試。在C51中可以從不同的角度對函數(shù)進(jìn)行分類。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 1) 從函數(shù)定義的角度分類(1) 庫函數(shù)：由C51系統(tǒng)提供，用戶無須定義，也不必在程序中作類型說明，只需在程序前包含該函數(shù)原型的頭文件就可以在程序中直接調(diào)用。(2) 用戶定義函數(shù)：由用戶按需要寫的函數(shù)。對于用戶自定義函數(shù)，不僅要在程序中定義函數(shù)本身，而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說明，然后才能使用。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2)

40、 從有無返回值的角度分類(1) 有返回值函數(shù)：此類函數(shù)被調(diào)用后將向調(diào)用者返回一個執(zhí)行結(jié)果，稱為函數(shù)返回值，如數(shù)學(xué)函數(shù)即屬于此類函數(shù)。由用戶定義的有返回值函數(shù)必須在函數(shù)定義和函數(shù)說明中明確返回值的類型。(2) 無返回值函數(shù)：此類函數(shù)用于完成某項(xiàng)特定的處理任務(wù)，執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回函數(shù)值。由于函數(shù)無須返回值，因此用戶在定義此類函數(shù)時可指定其為空類型，空類型的說明符為void。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3) 從主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間數(shù)據(jù)傳送的角度分類(1) 無參函數(shù)：函數(shù)定義、函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用中均不帶參數(shù)。主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間不進(jìn)行參數(shù)傳送。此類函數(shù)通常用來完成一組指定的功能

41、，可以返回或不返回函數(shù)值。(2) 有參函數(shù)：也稱為帶參函數(shù)。在函數(shù)定義及函數(shù)說明時都有參數(shù)，稱為形式參數(shù)(簡稱為形參)；在函數(shù)調(diào)用時也必須給出參數(shù)，稱為實(shí)際參數(shù)(簡稱為實(shí)參)。在調(diào)用有參函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)將把實(shí)參的值傳送給形參，供被調(diào)函數(shù)使用。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 在C51中，所有的函數(shù)定義，包括主函數(shù)main在內(nèi)，都是平行的，也就是說，在一個函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)，不能再定義另一個函數(shù)，即不能嵌套定義。但是函數(shù)之間允許相互調(diào)用，也允許嵌套調(diào)用，習(xí)慣上把調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)，函數(shù)還可以自己調(diào)用自己，稱為遞歸調(diào)用。main函數(shù)是主函數(shù)，它可以調(diào)用其他函數(shù)(不包括中斷函數(shù))，而不允許被其他

42、函數(shù)調(diào)用。因此，C51程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始的，完成對其他函數(shù)的調(diào)用后再返回到main函數(shù)，最后由main函數(shù)結(jié)束整個程序執(zhí)行。一個C51源程序必須有，也只能有一個主函數(shù)main。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2. 函數(shù)的定義與調(diào)用1) 無參函數(shù)的定義與調(diào)用(1) 無參函數(shù)的定義。無參函數(shù)定義的一般形式為類型說明符 函數(shù)名() 類型說明語句；語句； 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 類型說明符和函數(shù)名稱為函數(shù)頭，類型說明符指明了該函數(shù)的類型，函數(shù)的類型實(shí)際上是函數(shù)返回值的類型，而無參函數(shù)多數(shù)沒有返回值，可定義為void類型；函數(shù)名是由用戶定義的標(biāo)識符，函數(shù)名后有一個

43、空括號，其中無參數(shù)，但括號不可少。中的內(nèi)容稱為函數(shù)體，在函數(shù)體中也有類型說明，這是對函數(shù)體內(nèi)部所用到的變量的類型說明。在C51中，如果有一些語句多次用到，而語句的內(nèi)容都相同時，就可以將這些語句寫成一個函數(shù)，在主函數(shù)中通過調(diào)用該函數(shù)來使用這些語句。(2) 無參函數(shù)的調(diào)用。在C51中，無參函數(shù)調(diào)用的一般形式為 函數(shù)名(); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2) 有參函數(shù)的定義與調(diào)用(1) 有參函數(shù)的定義。有參函數(shù)定義的一般形式為類型說明符 函數(shù)名(形參類型1 參數(shù)1,形參類型n 參數(shù)n)類型說明語句;語句; 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 函數(shù)名后“()”中定義的參數(shù)稱為形式參數(shù)，

44、它們可以是各種類型的變量，各參數(shù)之間用逗號間隔；在函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)將賦予這些形式參數(shù)以實(shí)際數(shù)值，這些實(shí)際的數(shù)值稱為實(shí)參。形參出現(xiàn)在函數(shù)定義中，在整個函數(shù)體內(nèi)都可以使用，離開該函數(shù)則不能使用；實(shí)參出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)中，進(jìn)入被調(diào)函數(shù)后，實(shí)參變量也不能使用；形參和實(shí)參的功能是作數(shù)據(jù)傳送，當(dāng)發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)把實(shí)參的值傳送給被調(diào)函數(shù)的形參，從而實(shí)現(xiàn)主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。函數(shù)的形參和實(shí)參還具有以下特點(diǎn)： 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 形參變量只有在被調(diào)用時才分配內(nèi)存單元，在調(diào)用結(jié)束時，即刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效，函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形

45、參變量。 實(shí)參可以是常量、變量、表達(dá)式、函數(shù)等，無論實(shí)參是何種類型的量，在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時，它們都必須具有確定的值，以便把這些值傳送給形參。因此應(yīng)預(yù)先用賦值、輸入等辦法使實(shí)參獲得確定值。 實(shí)參和形參在數(shù)量、類型和順序上應(yīng)嚴(yán)格一致，否則會發(fā)生“類型不匹配”的錯誤。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 函數(shù)調(diào)用中發(fā)生的數(shù)據(jù)傳送是單向的，即只能把實(shí)參的值傳送給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實(shí)參。因此在函數(shù)調(diào)用過程中，形參的值會發(fā)生改變，而實(shí)參中的值不會產(chǎn)生變化。(2) 有參函數(shù)的調(diào)用。在C51中，有參函數(shù)調(diào)用的一般形式為函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)表);實(shí)際參數(shù)表中的參數(shù)可以是常數(shù)、變量或其他構(gòu)造類型數(shù)據(jù)

46、及表達(dá)式。各實(shí)參之間用逗號分隔。函數(shù)的調(diào)用方式靈活，常用的還有函數(shù)表達(dá)式和函數(shù)實(shí)參兩種方式。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 函數(shù)表達(dá)式。函數(shù)作為表達(dá)式中的一部分出現(xiàn)在表達(dá)式中，函數(shù)返回值參與表達(dá)式的運(yùn)算。當(dāng)采用這種調(diào)用方式時，被調(diào)用的函數(shù)必須有返回值。例如max(x,y)為求x，y之間的最大值，z=max(x,y)是一個賦值表達(dá)式，把調(diào)用max函數(shù)的返回值賦予變量z。 函數(shù)實(shí)參。函數(shù)作為另一個函數(shù)調(diào)用的實(shí)際參數(shù)出現(xiàn)，這種情況是把該函數(shù)的返回值作為實(shí)參進(jìn)行傳送，因此被調(diào)函數(shù)也必須要有返回值。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 3. 函數(shù)的聲明在C51中，除主函數(shù)外的其他函數(shù)在定義

47、時可以寫在主函數(shù)的前面，也可以寫在主函數(shù)的后面，但是不可以寫在主函數(shù)的內(nèi)部。當(dāng)函數(shù)寫在主函數(shù)的后面時，必須要在主函數(shù)之前對函數(shù)進(jìn)行聲明，聲明的作用是為了編譯器在編譯主函數(shù)過程中，當(dāng)遇到函數(shù)調(diào)用時，知道有這樣一個函數(shù)存在，才能夠根據(jù)它的類型和參數(shù)等信息為它分配必要的存儲空間。函數(shù)聲明語句的一般形式為無參函數(shù)：類型說明符 函數(shù)名(); 如：void delay500ms(); 有參函數(shù)：類型說明符 函數(shù)名(類型1, 類型n ); 如：void delay10ms(uchar); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 可以省略函數(shù)聲明的幾種情況：(1) 當(dāng)被調(diào)函數(shù)的函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前時，在

48、主調(diào)函數(shù)中可以不對被調(diào)函數(shù)再作說明而直接調(diào)用。 (2) 所有函數(shù)定義之前，在函數(shù)外預(yù)先說明各個函數(shù)的類型，這樣則在以后的各主調(diào)函數(shù)中，可不再對被調(diào)函數(shù)作說明。例如：char str(int a); /聲明有參函數(shù)strvoid f(); /聲明無參函數(shù)fmain() 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) char str(int a)void f()其中第1、2行對str函數(shù)和f函數(shù)預(yù)先作了聲明，因此在以后各函數(shù)中無須對str和f函數(shù)再作聲明就可以直接調(diào)用了。(3) 對庫函數(shù)的調(diào)用不需要再作聲明，但在源程序的開始處須用“#include”命令包含所需的頭文件。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制

49、 系 統(tǒng) 4. 函數(shù)的值有返回值的函數(shù)被調(diào)用后，會向主調(diào)函數(shù)返回一個數(shù)值，稱為函數(shù)的值或稱為函數(shù)返回值。關(guān)于函數(shù)的值有以下一些說明：(1) 函數(shù)的值只能通過return語句返回主調(diào)函數(shù)。return語句的一般形式為return表達(dá)式; 或return (表達(dá)式); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 該語句的功能是計算表達(dá)式的值，并返回給主調(diào)函數(shù)。在函數(shù)中允許有多個return語句，但每次調(diào)用只能有一個return語句被執(zhí)行，因此只能返回一個函數(shù)值。(2) 函數(shù)值的類型和函數(shù)定義中函數(shù)的類型應(yīng)保持一致，如果兩者不一致，則以函數(shù)類型為準(zhǔn)，自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系

50、 統(tǒng) 2.2.5 一個發(fā)光二極管的閃爍1. 閃爍原理控制一個發(fā)光二極管點(diǎn)亮延時熄滅延時點(diǎn)亮，就會形成閃爍的效果，如圖2-4所示流程圖。閃爍的效果與發(fā)光二極管點(diǎn)亮、熄滅的時間有關(guān)，如果時間太短，人的眼睛無法分辨；若時間太長，發(fā)光二極管閃爍的速度會太慢，而影響效果。因此發(fā)光二極管點(diǎn)亮或熄滅的時間一般控制在100 ms1 s之間。點(diǎn)亮與熄滅的時間不需要特別準(zhǔn)確，可以用延時語句或延時函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，稱為軟件延時。軟件延時的原理就是讓單片機(jī)重復(fù)執(zhí)行沒有意義的空語句來實(shí)現(xiàn)時間的推移，一般由循環(huán)語 句構(gòu)成。在延時時間要求特別精確時可用定時/計數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-4 發(fā)光二

51、極管閃爍流程圖 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2for語句實(shí)現(xiàn)延時1) 由for構(gòu)成的延時語句C51中的循環(huán)語句均可實(shí)現(xiàn)延時，但for語句用得最多。由for構(gòu)成的延時語句為unsigned int i;for(i=0;i1827;i+);先定義了一個unsigned char類型的變量i，用于控制for的循環(huán)次數(shù)，表達(dá)式1給i賦初值0，表達(dá)式2是循環(huán)結(jié)束語句，判斷i是否小于1827，表達(dá)式3通過i自增1修改i，循環(huán)體為空語句，什么也不需要做。當(dāng)變量i從0遞增至1826時，條件i1827為真，執(zhí)行空語句，共1827次；當(dāng)i遞增至1827時， 條件i1827為假，退出for循環(huán)。 項(xiàng) 目

52、 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 由C51編寫的延時語句不能精確地計算出延時時間，通過KEIL C仿真后可知當(dāng)晶振為12 MHz，for循環(huán)1827次時，約延時10 ms。需要修改延時時間時，以1827為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，或者由for語句的嵌套來實(shí)現(xiàn)更長時間的延時，不必每次都進(jìn)行仿真。如果要延時1 s，可以以10 ms為基準(zhǔn)，采用雙重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。由于1 s=10010 ms，內(nèi)層循環(huán)實(shí)現(xiàn)10 ms延時，外層再循環(huán)100次，就可以達(dá)到延時1 s的要求。1 s的延時語句為 unsigned int i,j;for(i=0;i100;i+)for(j=0; j1827;j+); 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈

53、控 制 系 統(tǒng) 定義i、j兩個變量用于控制雙層循環(huán)的次數(shù)。第一個for語句的后面沒有分號，它的循環(huán)體就是第二個for語句；第二個for語句的循環(huán)體是空語句，因此第二個for語句為內(nèi)層循環(huán)，由變量j控制循環(huán)1827次，延時10 ms；第一個for語句為外層循環(huán)，由變量i控制循環(huán)100次，延時1 s。執(zhí)行時，第一個for語句的i每加一次，第二個for語句的j就需要加1827次，因此兩重循環(huán)共執(zhí)行了1001827次，約延時1 s。若需要更長的時間時可以改變外層for循環(huán)的循環(huán)次數(shù)或增加嵌套的次數(shù)。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2) 應(yīng)用舉例例2 編程使圖1-18中發(fā)光二極管LED0閃爍，

54、點(diǎn)亮和熄滅的時間均為1 s。解：只要單片機(jī)上電，發(fā)光二極管LED0就能不停地閃爍，即無休止地點(diǎn)亮1 s、熄滅1 s。要求控制一個LED閃爍時，字節(jié)尋址與位尋址均可實(shí)現(xiàn)，本例中采用位尋址。源程序#include /包含51系列單片機(jī)的頭文件#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit LED0=P20; /定義P2.0為LED0main() /主函數(shù) 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) uint i,j; /定義局部變量i、j，用于延時while(1) / while死循環(huán)，無數(shù)遍點(diǎn)亮、熄滅LED0LED0=0; /位尋址

55、，點(diǎn)亮LED0 for(i=0;i100;i+) /延時1 sfor(j=0; j1827;j+); /分號必須有LED0=1; /位尋址，熄滅LED0for(i=0;i100;i+) /延時1 sfor(j=0; j1827;j+); /分號必須有 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 主函數(shù)中先定義了i、j兩個變量，在函數(shù)內(nèi)部定義的變量為局部變量，然后執(zhí)行while循環(huán)，由于while的表達(dá)式是1，永遠(yuǎn)為真，形成死循環(huán)，因此CPU將一直執(zhí)行while的循環(huán)體語句。在while的循環(huán)體中，先點(diǎn)亮LED0，延時1 s，后熄滅，延時1 s，編譯后下載至單片機(jī)就可以觀察到LED0閃爍的效果。 項(xiàng)

56、 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 例3 編程使圖1-18中發(fā)光二極管LED0閃爍，點(diǎn)亮和熄滅的時間均為500 ms。解：源程序#include /包含51系列單片機(jī)的頭文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED0=P20; /定義P2.0為LED0/*延時函數(shù)*/void delay500 ms() /延時500 ms 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) uint i,j; /定義局部變量i、j，用于延時for(i=0;i50;i+) /外層for語句循環(huán)50次for(j=0; j1827;j+); /內(nèi)

57、層for語句約延時10 ms，分號必須有/*主函數(shù)*/main() while(1) / while死循環(huán)，無數(shù)遍點(diǎn)亮、熄滅LED0 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) LED0=0; /位尋址，點(diǎn)亮LED0delay500ms(); /調(diào)用延時函數(shù)，延時500 msLED0=1; /位尋址，熄滅LED0delay500ms(); /調(diào)用延時函數(shù)，延時500 ms“/* */”也是C51的注釋符，可以注釋多行，而“/”只能注釋一行。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 由于關(guān)鍵字unsigned char、unsigned int較長，使用時會很麻煩，英文不好時也容易寫錯，這時可用#d

58、efine命令給它們重新起一個比較簡單的新名字，如：uchar、uint，當(dāng)然也可以是其他名字，在后續(xù)程序中可直接用這個新名字定義變量，如：uint i,j;。源程序中，在主函數(shù)之前定義了無參延時函數(shù)void delay500ms()，“void”表示該函數(shù)執(zhí)行完后不需要返回任何數(shù)值，是一個無返回值的函數(shù)；“delay500ms”是延時函數(shù)的名字，表示它是一個延時500 ms的函數(shù)，函數(shù)名可以任意起，但是要注意兩點(diǎn)：一是不能和C51中的關(guān)鍵字相同，二 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 是要做到見名知義；函數(shù)名后的括號中沒有寫任何參數(shù)，表示它是一個無參函數(shù)。延時函數(shù)delay500ms()

59、的函數(shù)體內(nèi)定義了i、j兩個變量用于控制循環(huán)次數(shù)，它們均為局部變量。在主函數(shù)中需要延時500 ms時，可以通過語句“delay500ms();”調(diào)用延時函數(shù)，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行延時函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)延時功能，這樣會使主函數(shù)看起來?xiàng)l理清晰，增強(qiáng)了程序的可讀性。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 例4 編程使圖1-18中的發(fā)光二極管LED0閃爍，點(diǎn)亮500 ms、熄滅300 ms。解：該題目要求發(fā)光二極管點(diǎn)亮與熄滅的時間不相同，如果編寫無參延時函數(shù)，需將無參延時函數(shù)的時間設(shè)置為100 ms，調(diào)用3次實(shí)現(xiàn)300 ms的延時，調(diào)用5次實(shí)現(xiàn)500 ms的延時，方可實(shí)現(xiàn)題目要求。最好的方法是編寫有參延時函數(shù)，

60、在調(diào)用時給以不同的實(shí)參，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同時間的延時了。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) main()while(1) / while死循環(huán)，無數(shù)遍點(diǎn)亮、熄滅LED0 LED0=0; /位尋址，點(diǎn)亮LED0delay10ms(50 ); /實(shí)參為50，延時500 msLED0=1; /位尋址，熄滅LED0delay10ms(30 ); /實(shí)參為30，延時300 ms 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 由“void delay10ms(uchar a)”定義一個有參延時函數(shù)，括號中的“uchar a”表示a是該函數(shù)的一個形式參數(shù)，用a來控制函

61、數(shù)體內(nèi)第一個for語句的循環(huán)次數(shù)，兩個for語句共執(zhí)行a1827次，約延時a10 ms；在主函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)時，需要對應(yīng)給出一個具體的數(shù)據(jù)，即實(shí)參，當(dāng)執(zhí)行被調(diào)函數(shù)時，將函數(shù)體中的所有形參用實(shí)參代替。主函數(shù)中通過調(diào)用語句“delay10 ms (50);”及“delay10ms (30);”調(diào)用delay10 ms函數(shù)，并將實(shí)參50或30傳送給delay10 ms中的形參a，執(zhí)行延時函數(shù)后可分別獲得500 ms及300 ms的延時，改變實(shí)參可以方便地改變延時時間。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 延時函數(shù)是單片機(jī)編程中常用的一個函數(shù)，除了由for語句構(gòu)成外，也可以由while語句構(gòu)成；循

62、環(huán)變量的修改不僅可以用自增，也可以用自減。3) 思考編寫實(shí)現(xiàn)下述要求的源程序。(1) 分別用前述方法實(shí)現(xiàn)300 ms延時。(2) 用位尋址使P2.2端口所接發(fā)光二極管閃爍，點(diǎn)亮、熄滅時間自定。(3) 用字節(jié)尋址使P2.3、P2.4端口所接的兩個發(fā)光二極管同時閃爍，點(diǎn)亮、熄滅時間自定。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 2.2.6 流水燈流水燈是霓虹燈中最簡單的一種閃爍效果，要求每次只點(diǎn)亮一個發(fā)光二極管，輪流點(diǎn)亮所有的發(fā)光二極管，點(diǎn)亮?xí)r間為500 ms；輪流點(diǎn)亮所有發(fā)光二極管時，既可從高位至低位，也可從低位至高位，還可在高位與低位之間往復(fù)。硬件電路如圖1-18所示。從程序流程的角度來看，程

63、序可以分為順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)三種形式，如圖2-5所示。分支結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)形式多樣，圖2-5(b)、(c)所示的分支結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)只是其中常見的一種。這三種基本結(jié)構(gòu)可以組成各種復(fù)雜程序，它們不是絕對獨(dú)立的，常常是相互融合的，從前述源程序中 就可以清楚地看到這一點(diǎn)。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-5 三種程序結(jié)構(gòu) 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 1. 順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，執(zhí)行時單片機(jī)按照程序中指令的順序逐條執(zhí)行。在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能時，順序結(jié)構(gòu)常常用于實(shí)現(xiàn)一些基本功能或用作循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)體。例5 采用順序結(jié)構(gòu)使P2口所接的8個發(fā)光二極管形成流水燈。解：

64、用順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流水燈時，只需要按照點(diǎn)亮的次序?qū)⒋a發(fā)送至I/O口即可。從LED0LED7依次點(diǎn)亮，當(dāng)最高位的LED7點(diǎn)亮后，又從LED0重新開始，流程圖如圖2-6所示。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 圖2-6 流水燈流程圖(順序結(jié)構(gòu)) 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 流水燈在點(diǎn)亮一個LED的同時，要使其他7個LED熄滅，用字節(jié)尋址較為方便。從低位至高位輪流點(diǎn)亮LED時，P2口所需代碼如表2-2所示。 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 表2-2 流水燈代碼 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 從表2-2可知，由于每次只能點(diǎn)亮一個LED，因此每個代碼中都只有一個低電平。

65、源程序#include /包含51系列單片機(jī)的頭文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*延時函數(shù)*/void delay10ms(uchar a) /定義有參延時函數(shù)，延時時間為a10 ms uint i,j; /定義局部變量i、j，用于延時 for(i=0;ia;i+)for(j=0; j1827;j+); /分號必須有 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) /*主函數(shù)*/main() while(1) / while死循環(huán)，無數(shù)遍點(diǎn)亮LED0LED7 P2=0 xfe; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED0delay10ms(5

66、0); /延時500 msP2=0 xfd; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED1delay10ms(50); /延時500 msP2=0 xfb; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED2delay10ms(50); /延時500 ms P2=0 xf7; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED3delay10ms(50); /延時500 msP2=0 xef; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED4 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) delay10ms(50); /延時500 msP2=0 xdf; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED5delay10ms(50); /延時500 msP2=0 xbf; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED6delay10ms(50); /延時500 msP2=0 x7f; /字節(jié)尋址，點(diǎn)亮LED7delay10ms(50); /延時500 ms 項(xiàng) 目 二 霓 虹 燈 控 制 系 統(tǒng) 主函數(shù)由while語句構(gòu)成死循環(huán)，在while的循環(huán)體中順序向P2口發(fā)送代碼，使LED0LED7輪流點(diǎn)亮，由于while(1)的表達(dá)式永遠(yuǎn)為真，因此當(dāng)LED7點(diǎn)亮后又重新從LED0開始點(diǎn)亮。上述源程序之所以稱為順序結(jié)構(gòu)，就是指在while的循環(huán)