经典的单片机应用程序一般多采用汇编语言编写。汇编语言执行效率和代码的存储效率都很好，在实时性高的场合有着不可替代的地位，但汇编程序的可读性差，调试麻烦，移植困难，代码维护难度大，直接影响开发周期。为了提高单片机应用程序的开发效率，采用高级语言无疑是一种最好的选择。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，既具有一般高级语言的特点，还能方便地对硬件进行操作，表达和运算能力也较强，很多以前使用汇编语言解决的问题现在可以改用C语言来解决。C51编译器主要有GCC、IAR、Keil等。
Keil公司（2005年被ARM公司收购）开发的KeilC51是一种专门为8051单片机设计的高效率C语言编译器，符合ANSI标准，生成的程序代码运行速度极高，所需要的存储器空间极小，可以更容易、更有效地解决问题。Keil开发一个集成开发环境μVision，集成了C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器。μVision目前的最新版本是μVision 4，国内用户仍然以μVision 2和μVision 3居多。编译器版本KeilC51的最新版本是v9，本书主要以μVision4和KeilC51v9为例来说明开发方法。C51具有丰富的函数库，包含100多种功能函数，为用户编程提供了极大的方便。C51程序可以实现与汇编语言的接口，两者相互之间的调用十分方便。
2.KeilC51的基本语法
（1）KeilC51程序的一般结构 C51的程序结构与标准C语言相同。一个C51程序就是各种函数的集合，其中只有一个名为main的主函数。C51程序的一般结构如下：
预处理命令
全局变量说明；
函数声明；
下面是一个C51程序的例子，它的功能是实现接在P1.0口的LED灯闪烁。
（2）数据类型 C51的数据类型共有5种，分别为基本类型、指针数据类型、指针类型、空类型和扩充数据类型，如图9-31所示。C51编译器能识别的数据类型见表9-26，表中的后四行为扩展类型。
图9-31 C51的数据类型
表9-26 KeilC51编译器能识别的数据类型
C51提供以下变量修饰符：
1）const。首先需要注意的是，const修饰的是在它前面的类型，如果它前面没有类型，那它修饰的是紧跟着它的那个类型，作用是限定一个变量值不允许被改。const还用于参数列表，通常修饰的是指针类型，表明该函数不会试图对传入的地址进行写操作。
2）static。当static用于修饰全局变量声明时，它表示该变量只具有当前文件的作用域，不能被其他源文件中的代码访问；当static用于修饰局部变量声明时，它的初始化仅有一次，除了只能在定义它的函数内访问外，它运行时的特征和全局变量完全一样，函数返回不会影响它的状态。
3）volatile。防止编译器优化该变量，必须要为这个变量的读写操作生成代码。
①用户自定义数据类型格式：
}自定义数据类型的名称；
②数组声明：
语法：类型名变量1[大小]，变量2[大小]，…，变量n[大小]；
③指针声明：
语法：类型名∗变量1，∗变量2，…，∗变量n；
④指针数组：
语法：类型名∗变量1[大小]，∗变量2[大小]，…，∗变量n[大小]；
⑤枚举类型定义：
语法：
⑥结构类型定义：
⑦联合类型定义：
（3）变量和常量 C51常量有整型、浮点型、字符型和字符串常量，常量表示见表9-27。
表9-27 常量表示法
变量是一种在程序执行过程中其数值不断变化的量。同ANSIC一样，C51规定变量必须先定义后使用。C51对变量进行定义的格式如下：
[存储种类]数据类型[存储器类型]变量名表其中，存储种类和存储器类型是可选项，可省略。
存储种类是指变量在程序执行过程中的作用范围。变量的存储种类有四种，分别为auto，extern，static和register（不加说明则为auto型），其作用范围在定义它的函数体或复合语句内部，特点是在语句被执行时，C51才为其分配内存空间，当语句执行结束时，内存空间被释放，可被其他函数使用。KeilC51编译器能识别的存储器类型见表9-28。
表9-28 KeilC51编译器能识别的存储器类型
定义变量时如果省略了存储器类型，编译器会根据编译选项small、compact或large来规定默认的存储器类型。
1）small。变量被定义在8051单片机的片内数据存储器中，对这种变量的访问速度最快。
2）compact。变量被定义在分页寻址的片外数据存储器中，每一页片外数据存储器的长度为256B。这时对变量的访问通过寄存器间址进行，堆栈位于8051单片机片内数据存储器中。采用这种编译模式时，变量的高8位地址由P2口确定，低8位地址由R0或R1的内容决定。采用这种模式的同时，必须适当改变启动配置文件STARTUP.A51中的参数：PDATASTART和PDATALEN；在用BL51进行连接时还必须采用连接控制命令“PDATA”对P2口地址进行定位，这样才能确保P2口为所需要的高8位地址。
3）large。变量被定义在片外数据存储器中，空间大，可达64KB，使用数据指针DPTR来间接访问变量。这种访问数据的方法的缺点是效率不高，尤其是对于两个以上字节的变量。
（4）C51的关键字与扩展的关键字 C51的关键字与扩展的关键字见表9-29与表9-30。
表9-29 C51中的关键字
（续）
表9-30 C51扩展的关键字
（5）C语言运算符及其优先级 C语言运算符及其优先级见表9-31。
表9-31 C语言运算符及其优先级
（续）
（6）C语言基本控制语句
3）for循环。
for（初值；条件；变化值）语句；
4）while循环
5）goto语句。
标签：语句；
…
goto标签；
（7）KeilC51对硬件的操作
1）bit，sbit，sfr，sfr16数据类型。(www.xing528.com)
①bit：定义位变量，定义位变量时可以为变量赋值，但不能定义为指针，也不能定义为数组，共可定义128个。
定义格式：bit 变量名=变量值。
②sbit：用于可位寻址的特殊功能寄存器中的某个位。
三种定义格式：sbit变量名=位地址；
sbit变量名=SFR地址^位序号；
sbit变量名=sfr16变量^位序号。
③sfr：用于访问指定的8位特殊功能寄存器，地址范围为0x80～0xFF。
定义格式：sfr变量名=变量地址。
④sfr16：用于可访问16为特殊功能寄存器。
定义格式：sfr16变量名=变量地址。变量地址为16位中的低8位地址，其地址范围为0x80～0xFF。通过sfr16变量读16位特殊功能寄存器时，先读低字节，后读高字节；写特殊功能寄存器时先写高字节，后写低字节。4种数据类型见表9-32。
2）中断服务函数。C51编译器支持在C源程序中直接开发中断过程，使用该扩展属性的函数定义语法如下：
返回值函数名interruptn其中n对应中断源的编号，其值从0开始，具体的中断号n和中断向量取决于8051系列单片机的具体型号决定，常见的中断向量见表9-33。
表9-32 bit，sbit，sfr，sfr16数据类型
表9-33 常见的中断向量表
3）绝对地址的访问。
①在C51中用_at_关键词来给变量地址进行绝对地位，用法如下：
type[memory_space]variable_name_at_constant
memory_space变量的存储空间如果在声明中没有，则使用默认的存储空间默认的存储空间type变量类型
variable_name变量名
constant定位变量的地址
例：charxdatatxt[256]_at_0xE000；
②采用C51宏定义来进行绝对地址的操作，在系统的头文件ABSACC.H定义了如下一些宏：
（8）编译指令 常用编译指令见表9-34。
表9-34 常用编译指令
（9）KeilC51常用库函数 KeilC51常用库函数见表9-35～表9-40。
表9-35 本征库intrins.h函数
表9-36 字符处理函数
（续）
表9-37 字符串处理函数
（续）
表9-38 输入输出函数
（续）
表9-39 类型转换和内存分配函数
（续）
表9-40 数学计算函数
（续）
（10）keil应用实例 首先建立一个项目文件夹pic，下面新建的文件都保存在这里。
1）启动μVison4。
2）单击菜单project，选择新建，文件名为“keilSamp1”，如图9-32所示。
图9-32 新建项目
3）选择主芯片如图9-33所示，这里选择AT89C52。
图9-33 选择芯片
4）加入启动代码，如图9-34所示。
图9-34 加入启动代码
5）选择左上角的新建文件，建立一个C程序，输入代码并保存，文件名为-AIN.C，如图9-35所示。
-AIN.C的内容如下：
图9-35 输入代码
6）将-AIN.C加入工程，方法如图9-36所示。先右键单击SourceGroup1，然后选择AddGroup。
7）右键单击工程窗口的Target1，选择第一项，出现如图9-37所示窗口，将CreatHex File勾选。
8）编译工程。选择系统菜单Project，再选择Build target，如果没有错误，将出现图9-38所示信息，表明已经产生了正确的目标文件。
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