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51單片機C語言學習 第四課　數據類型

 　　先來簡單說說C語言的標識符和關鍵字。標識符是用來標識源程序中某個對象的名字的，這些對象可以是語句、數據類型、函數、變量、數組等等。C語言是大小字敏感的一種高級語言，如果我們要定義一個定時器1，可以寫做\"Timer1\"，如果程序中有\"TIMER1\"，那么這兩個是完全不同定義的標識符。標識符由字符串，數字和下劃線等組成，注意的是第一個字符必須是字母或下劃線，如\"1Timer\"是錯誤的，編譯時便會有錯誤提示。有些編譯系統專用的標識符是以下劃線開頭，所以一般不要以下劃線開頭命名標識符。標識符在命名時應當簡單，含義清晰，這樣有助于閱讀理解程序。在C51編譯器中，只支持標識符的前32位為有效標識，一般情況下也足夠用了，除非你要寫天書：P。

　　關鍵字則是編程語言保留的特殊標識符，它們具有固定名稱和含義，在程序編寫中不允許標識符與關鍵字相同。在KEIL uVision2中的關鍵字除了有ANSI C標準的32個關鍵字外還根據51單片機的特點擴展了相關的關鍵字。其實在KEIL uVision2的文本編輯器中編寫C程序，系統可以把保留字以不同顏色顯示，缺省顏色為天藍色。

　　先看表4－1，表中列出了KEIL uVision2 C51編譯器所支持的數據類型。在標準C語言中基本的數據類型為char,int,short,long,float和double，而在C51編譯器中int和short相同，float和double相同，這里就不列出說明了。下面來看看它們的具體定義：

1． char字符類型
char類型的長度是一個字節，通常用于定義處理字符數據的變量或常量。分無符號字符類型unsigned char和有符號字符類型signed char，默認值為signed char類型。unsigned char類型用字節中所有的位來表示數值，所可以表達的數值范圍是0～255。signed char類型用字節中最高位字節表示數據的符號，\"0\"表示正數，\"1\"表示負數，負數用補碼表示。所能表示的數值范圍是-128～+127。unsigned char常用于處理ASCII字符或用于處理小于或等于255的整型數。
＊正數的補碼與原碼相同，負二進制數的補碼等于它的絕對值按位取反后加1。 2． int整型
int整型長度為兩個字節，用于存放一個雙字節數據。分有符號int整型數signed int和無符號整型數unsigned int，默認值為signed int類型。signed int表示的數值范圍是-32768～+32767，字節中最高位表示數據的符號，\"0\"表示正數，\"1\"表示負數。unsigned int表示的數值范圍是0～65535。好了，先停一下吧，我們來寫個小程序看看unsigned char和unsigned int用于延時的不同效果，說明它們的長度是不同的，呵，盡管它并沒有實際的應用意義，這里我們學習它們的用法就行。依舊用我們上一課的最小化系統做實驗，不過要加多一個電阻和LED，

如圖4－1。實驗中用D1的點亮表明正在用unsigned int數值延時，用D2點亮表明正在用unsigned char數值延時。

我們把這個項目稱為TwoLED,實驗程序如下：
#include <AT89X51.h> //預處理命令 void main(void) //主函數名
{
unsigned int a; //定義變量a為unsigned int類型
unsigned char b; //定義變量b為unsigned char類型do
{ //do while組成循環
for (a=0; a<65535; a++)
P1_0 = 0; //65535次設P1.0口為低電平，點亮LED
P1_0 = 1; //設P1.0口為高電平，熄滅LEDfor (a=0; a<30000; a++); //空循環for (b=0; b<255; b++)
P1_1 = 0; //255次設P1.1口為低電平，點亮LED
P1_1 = 1; //設P1.1口為高電平，熄滅LED
for (a=0; a<30000; a++); //空循環
}
while(1);
}同樣編譯燒寫，上電運行您就可以看到結果了。很明顯D1點亮的時間長于D2點亮的時間。程序中的循環延時時間并不是很好確定，并不太適合要求精確延時的場合，關于這方面我們以后也會做討論。這里必須要講的是，當定義一個變量為特定的數據類型時，在程序使用該變量不應使它的值超過數據類型的值域。如本例中的變量b不能賦超出0～255的值，如for (b=0; b<255; b++)改為for (b=0; b<256; b++),編譯是可以通過的，但運行時就會有問題出現，就是說b的值永遠都是小于256的，所以無法跳出循環執行下一句P1_1 = 1，從而造成死循環。同理a的值不應超出0～65535。大家可以燒片看看實驗的運行結果，同樣軟件仿真也是可以看到結果的。

3． long長整型
long長整型長度為四個字節，用于存放一個四字節數據。分有符號long長整型signed long和無符號長整型unsigned long，默認值為signed long類型。signed int表示的數值范圍是-2147483648～+2147483647，字節中最高位表示數據的符號，\"0\"表示正數，\"1\"表示負數。unsigned long表示的數值范圍是0～4294967295。4． float浮點型
float浮點型在十進制中具有7位有效數字，是符合IEEE－754標準的單精度浮點型數據，占用四個字節。因浮點數的結構較復雜在以后的章節中再做詳細的討論。 5．*　指針型
指針型本身就是一個變量，在這個變量中存放的指向另一個數據的地址。這個指針變量要占據一定的內存單元，對不同的處理器長度也不盡相同，在C51中它的長度一般為1～3個字節。指針變量也具有類型，在以后的課程中有專門一課做探討，這里就不多說了。6． bit位標量
bit位標量是C51編譯器的一種擴充數據類型，利用它可定義一個位標量，但不能定義位指針，也不能定義位數組。它的值是一個二進制位，不是0就是1，類似一些高級語言中的Boolean類型中的True和False。7． sfr特殊功能寄存器
sfr也是一種擴充數據類型，點用一個內存單元，值域為0～255。利用它可以訪問51單片機內部的所有特殊功能寄存器。如用sfr P1 = 0x90這一句定P1為P1端口在片內的寄存器，在后面的語句中我們用以用P1 = 255（對P1端口的所有引腳置高電平）之類的語句來操作特殊功能寄存器。
＊AT89C51的特殊功能寄存器表請看附錄二8．sfr16 16位特殊功能寄存器
sfr16占用兩個內存單元，值域為0～65535。sfr16和sfr一樣用于操作特殊功能寄存器，所不同的是它用于操作占兩個字節的寄存器，好定時器T0和T1。9． sbit可錄址位
sbit同位是C51中的一種擴充數據類型，利用它可以訪問芯片內部的RAM中的可尋址位或特殊功能寄存器中的可尋址位。如先前我們定義了
sfr P1 = 0x90; //因P1端口的寄存器是可位尋址的，所以我們可以定義
sbit P1_1 = P1＾1;　//P1_1為P1中的P1.1引腳
//同樣我們可以用P1.1的地址去寫,如sbit P1_1 = 0x91;
這樣我們在以后的程序語句中就可以用P1_1來對P1.1引腳進行讀寫操作了。通常這些可以直接使用系統提供的預處理文件，里面已定義好各特殊功能寄存器的簡單名字，直接引用可以省去一點時間，我自己是一直用的。當然您也可以自己寫自己的定義文件，用您認為好記的名字。　　關于數據類型轉換等相關操作在后面的課程或程序實例中將有所提及。大家可以用所講到的數據類型改寫一下這課的實例程序，加深對各類型的認識。
附　錄 附錄一　C51中的關鍵字

附表1－1　ANSIC標準關鍵字

附表1－2　C51編譯器的擴展關鍵字
附錄二　AT89C51特殊功能寄存器列表（適用于同一架構的芯片）

帶*號的特殊功能寄存器都是可以位尋址的寄存器