第3章单片机C51语言程序设计基础.ppt

第3章 单片机C51语言程序设计基础3.1 语句与流程控制 3.2 函数 3.3 本章小结 3.4 实训三 简易十字路口交通信号灯控制 返回首页返回首页教学提示 C51 语言程序是由函数组成的。函数是语言程序是由函数组成的。函数是C51 语言的基语言的基本模块。用本模块。用C51语言设计程序就是编写函数。从来源看，语言设计程序就是编写函数。从来源看，函数可分为用户自定义函数和标准库函数两大类。在一个函数可分为用户自定义函数和标准库函数两大类。在一个C51 语言程序中有且只能有一个名为语言程序中有且只能有一个名为main的主函数。的主函数。C51 语言程序的执行部分是由语句组成的。程序的各种主要功语言程序的执行部分是由语句组成的。程序的各种主要功能都是由语句实现的。能都是由语句实现的。C 语言的语句可分为流程控制语句、语言的语句可分为流程控制语句、表达式语句、复合语句、空语句。本章重点介绍表达式语句、复合语句、空语句。本章重点介绍C51语言语言中语句的使用方法以及中语句的使用方法以及C51语言中新增的函数类型语言中新增的函数类型中中断函数和重入函数。断函数和重入函数。教学要求 掌握掌握C51语言基本语句的使用方法，包括赋值语句、语言基本语句的使用方法，包括赋值语句、函数调用语句、复合语句、空语句；掌握函数调用语句、复合语句、空语句；掌握C51语言分支语语言分支语句的使用方法，包括句的使用方法，包括if语句、语句、switch语句；掌握语句；掌握C51语言循语言循环语句的使用方法，包括环语句的使用方法，包括while语句、语句、dowhile语句、语句、for语句；掌握辅助控制语句语句；掌握辅助控制语句break、continue的使用方法；理的使用方法；理解中断函数和重入函数的使用方法；掌握常用标准库函数解中断函数和重入函数的使用方法；掌握常用标准库函数的使用方法。的使用方法。3.1 语句与流程控制3.1.1 基本语句基本语句 3.1.2 分支语句分支语句 3.1.3 循环语句循环语句 3.1.4 辅助控制语句辅助控制语句 3.1.1 基本语句基本语句 基本语句主要用于顺序结构程序的编写。在基本语句主要用于顺序结构程序的编写。在C51语言语言中，语句的结束符为分号。中，语句的结束符为分号。1.赋值语句赋值语句 在任何合法的赋值表达式的尾部加上一个分号就构成在任何合法的赋值表达式的尾部加上一个分号就构成了了。赋值语句的一般形式为。赋值语句的一般形式为 赋值语句的作用是先计算赋值号右边表达式的值，然后将该值赋赋值语句的作用是先计算赋值号右边表达式的值，然后将该值赋给赋值号左边的变量。给赋值号左边的变量。赋值语句是一种可执行语句，应当出现在函数的可执行部分。赋值语句是一种可执行语句，应当出现在函数的可执行部分。在在C51语言中，若函数仅进行某些操作而不返回函数语言中，若函数仅进行某些操作而不返回函数值，这时函数的调用可作为一条独立的语句，称为值，这时函数的调用可作为一条独立的语句，称为。其一般形式为。其一般形式为2.函数调用语句函数调用语句【例例3.1】从键盘输入一个从键盘输入一个3位整数，将其反向输出。例如，位整数，将其反向输出。例如，输入输入127，输出应为，输出应为721。在在C51语言中，把多条语句用一对大括号括起来组成语言中，把多条语句用一对大括号括起来组成的语句称为的语句称为。复合语句又称为。复合语句又称为“语句块语句块”，其一，其一般格式为般格式为 语句语句1；语句；语句2；语句；语句n；3.复合语句复合语句：大括号之后不再加分号。：大括号之后不再加分号。复合语句虽然可由多条语句组成，但它是一个整体，复合语句虽然可由多条语句组成，但它是一个整体，相当于一条语句，凡可以使用单一语句的位置都可以使用相当于一条语句，凡可以使用单一语句的位置都可以使用复合语句。在复合语句内，不仅可以有执行语句，还可以复合语句。在复合语句内，不仅可以有执行语句，还可以有变量定义有变量定义(或说明或说明)语句。语句。如果一条语句只有语句结束符号如果一条语句只有语句结束符号“；”则称为则称为。4.空语句空语句 空语句在执行时不产生任何动作，但仍有一定的作用。空语句在执行时不产生任何动作，但仍有一定的作用。比如，预留位置或用来作为空循环体。但是，在程序中随比如，预留位置或用来作为空循环体。但是，在程序中随意加分号也会导致逻辑上的错误，需要慎用。意加分号也会导致逻辑上的错误，需要慎用。3.1.2 分支语句分支语句 为了便于理解，图为了便于理解，图3.2给出一个简单的单片机应用系统给出一个简单的单片机应用系统。图图3.2 简单的单片机应用系统简单的单片机应用系统1.if语句 if语句的一般形式为：语句的一般形式为：其中，其中，if 是关键字，表达式两侧的圆括号不可少，最后的是关键字，表达式两侧的圆括号不可少，最后的语句可以是语句可以是C51语言任意合法的语句。语言任意合法的语句。图图3.3给出了给出了if语句的执语句的执行过程。可见，行过程。可见，if语句是一语句是一种单分支语句。种单分支语句。【例例3.2】基于基于图图3.2，编程实现下列功能：按下，编程实现下列功能：按下K1键，发键，发光二极管全亮；弹起光二极管全亮；弹起K1键后，发光二极管全灭。键后，发光二极管全灭。图图3.3 if语句的执行过程语句的执行过程2.if-else语句 if-else语句的一般形式为：语句的一般形式为：其中，语句其中，语句1、语句、语句2可以是可以是C51语言中任意合法的语句。语言中任意合法的语句。：else不是一条独立的语句，只是不是一条独立的语句，只是if语句的一部分，在语句的一部分，在程序中程序中else必须与必须与if配对，共同组成一条配对，共同组成一条if-else 语句。语句。【例例3.3】基于基于图图3.2，编程实现下列功能：开机后，全部，编程实现下列功能：开机后，全部发光二极管不亮。只有当发光二极管不亮。只有当K1键与键与K2键同时按下，发光二极键同时按下，发光二极管才全亮；否则发光二极管全灭。管才全亮；否则发光二极管全灭。图图3.4给出了给出了if-else语句语句的执行过程。可见，的执行过程。可见，if-else语句是一种二分支语句。语句是一种二分支语句。图图3.4 if-else语句的执行过程语句的执行过程3.if-else-if语句 if-else-if语句的一般形式：语句的一般形式：if-else-if语句又称为嵌套的语句又称为嵌套的if-else语句，其中，语句语句，其中，语句1、语句、语句2、语句、语句3可以是可以是C51语言中任意合法的语句。语言中任意合法的语句。图图3.5给出了给出了if-else-if语语句的执行过程。可见，只要句的执行过程。可见，只要一直嵌套下去，一直嵌套下去，if-else-if语句语句可实现多分支程序设计要求。可实现多分支程序设计要求。【例例3.4】基于基于图图3.2，编程实现下列功能：分别用按键，编程实现下列功能：分别用按键K1、K2、K3、K4控制发光二极管控制发光二极管D0、D1、D2、D3的亮灭。的亮灭。当键按下时点亮对应的发光二极管；当键弹起时熄灭对应当键按下时点亮对应的发光二极管；当键弹起时熄灭对应的发光二极管。的发光二极管。4个按键的优先权从个按键的优先权从K1到到K4依次减小，若依次减小，若4个按键都按下，则只有个按键都按下，则只有D0亮。亮。图图3.5 if-else-if语句的执行过程语句的执行过程4.switch语句 switch语句的一般形式：语句的一般形式：图图3.6给出了给出了switch语句的语句的执行过程。执行过程。图图3.6 switch语句的执行过程语句的执行过程【例例3.5】基于基于图图3.2，编程实，编程实现下列功能：开机后，全部现下列功能：开机后，全部LED 不亮。不亮。D0的亮灭仅受的亮灭仅受K1键控制，与其他按键无关，即键控制，与其他按键无关，即不管其他按键处在什么状态，不管其他按键处在什么状态，只要按下只要按下K1键就点亮键就点亮D0，弹，弹起起K1键就熄灭键就熄灭D0。同理，要。同理，要求求D1的亮灭仅受的亮灭仅受K2键控制，键控制，D2的亮灭仅受的亮灭仅受K3键控制，键控制，D3的亮灭仅受的亮灭仅受K4键控制。键控制。5.在switch 语句中使用break 语句 又称为又称为，其作用是使程序的执行，其作用是使程序的执行立即跳出立即跳出switch 语句，从而使语句，从而使switch 语句真正起到分支的语句真正起到分支的作用。作用。为了解决为了解决【例例3.5】中存在的问题，必须在中存在的问题，必须在switch 语句语句中使用中使用break 语句，即在每个语句的后面添加一条语句，即在每个语句的后面添加一条“break;”语句。语句。使用使用break 语句后，语句后，switch 语句的一般格式：语句的一般格式：使用使用break 语句后，语句后，switch 语句的执行过程如语句的执行过程如图图3.7所示。所示。【例例3.6】在在switch语句中语句中使用使用break语句，对例语句，对例3.5进行改写。进行改写。图图3.7 使用使用break语句后语句后switch语句的执行过程语句的执行过程3.1.3 循环语句循环语句 在程序设计中经常会遇到需要重复执行的操作，如延在程序设计中经常会遇到需要重复执行的操作，如延时、累加、累乘、数据传递等，利用循环结构来处理各类时、累加、累乘、数据传递等，利用循环结构来处理各类重复操作既简单又方便。重复操作既简单又方便。C51 语言中提供了语言中提供了3种语句来实现循环结构，分别是种语句来实现循环结构，分别是while 语句、语句、do-while 语句和语句和for 语句。其中，语句。其中，while语句又语句又称为称为“当当”型循环，型循环，do-while语句又称为语句又称为“直到直到”型循环。型循环。1.while 语句 while 语句的一般形式：语句的一般形式：其中，其中，“表达式表达式”可以是可以是C51语言中任意合法的表达式，语言中任意合法的表达式，其作用是控制循环体是否执行；其作用是控制循环体是否执行；“循环体循环体”是循环语句中是循环语句中需要重复执行的部分，可以是一条简单的可执行语句，也需要重复执行的部分，可以是一条简单的可执行语句，也可以是用大括号括起来的复合语句。可以是用大括号括起来的复合语句。while 语句的执行过程如图语句的执行过程如图3.8所示。所示。while 语句的特点语句的特点是：是：。(1)要定义循环控制变量。要定义循环控制变量。(2)要确定循环变量的初值、终值、增量要确定循环变量的初值、终值、增量(步长步长)。(3)要保证每执行一次循环体，循环控制变量的值按增量向要保证每执行一次循环体，循环控制变量的值按增量向终值靠近一些，即要避免死循环。终值靠近一些，即要避免死循环。图图3.8 while 语句的执行过程语句的执行过程【例例3.7】基于基于图图3.2，编程实现下，编程实现下列功能：开机后，全部发光二极列功能：开机后，全部发光二极管不亮；按下管不亮；按下K1键，键，D0闪烁；松闪烁；松开开K1键，键，D0停止闪烁并熄灭。停止闪烁并熄灭。2.do-while 语句 do-while 语句的一般格式：语句的一般格式：其中，其中，“表达式表达式”可以是可以是C51语言中任意合法的表达式，语言中任意合法的表达式，其作用是控制循环体是否执行；其作用是控制循环体是否执行；“循环体循环体”可以是可以是C51语语言中任意合法的可执行语句；最后的言中任意合法的可执行语句；最后的“;”不可丢，表示不可丢，表示do-while 语句结束。语句结束。do-while 语句的执行过程如图语句的执行过程如图3.9所示。所示。do-while 语句语句的特点是：的特点是：。【例例3.8】基于基于图图3.2编写程编写程序，用序，用do-while语句实现下语句实现下列功能：开机后，全部发光