单片机程序结构实例应用

C51同C语言一样，都是结构化的程序设计语言，其程序结构与一般的C语言程序结构没有差别，每个程序由若干个模块组成，每个模块又包含若干个基本结构，每个基本结构可以有若干条语句。结构化的C51程序设计语言有三种基本程序结构：顺序结构、分支结构和循环结构。

顺序结构是最基本、最简单的程序结构，程序按照语句的先后顺序依次执行。本节重点介绍其他两种程序结构及控制语句。

1.分支程序

分支程序有三种基本形式，其结构流程如图5-1所示。

图5-1 分支程序结构流程图

a）基本形式if（表达式）语句 b）if-else形式c）switch-case语句形式或if-else的嵌套形式

（1）if语句 用if语句可以构成分支结构，是两个条件的选择语句，它根据给定的条件进行判断，以决定执行哪个分支程序段。if语句有以下两种基本形式。

1）简单if语句。

格式：if（表达式）语句；

说明：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句，即不操作。基本形式if（表达式）语句流程如图5-1a所示。

例如：两个数求较大值，用单if语句。

C51语言实现程序如下：

void main（）

{ inta，b，max；

说明：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2。if-else形式流程如图5-1b所示。

例如：如图5-2所示，开关S1接在P3.0接口上，用发光二极管VL1（接在单片机P1.0接口上）显示开关状态，如果开关合上，VL1亮，开关断开，VL1熄灭。流程如图5-3所示。

图5-2 接线图

图5-3 流程图

3）if-else的嵌套形式。

由于前两种形式的if语句只有两个分支的情况，当有多个分支选择时，可在分支里面套分支，来实现多分支结构。

其一般形式为：

说明：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时，则执行其对应的语句，然后跳到整个if语句之外继续执行程序。如果所有的表达式均为假，则执行语句n+1，然后继续执行后续程序。嵌套形式if-else语句的流程如图5-1c所示。

例如：比较两个数的大小。

C51语言实现程序如下：

另外，if-else的嵌套还可以把新的分支嵌在if分支里，也可以在if分支和else分支各自插入新的分支。

在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组（多个）语句（语句块），则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句，但要注意的是在“}”之后不能再加分号。(www.xing528.com)

（2）switch-case语句switch-case语句是另一种用于多分支选择的语句，其一般形式为：

说明：计算表达式的值，并逐个与其后的常量表达式值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，即执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有“case”后的语句。如果表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同，则执行“default”后的语句。switch-case语句形式如图5-1c所示。

另外值得注意的是：各个“case”后面的语句，如果没有break语句，程序则不会跳出switch-case结构，会对后面的“case”条件继续进行判断，符合则执行相应的语句块，直到结束。

2.循环程序

图5-4 循环结构程序流程图

a）当型循环结构 b）直到型循环结构

循环结构是程序设计中一种极为重要的程序结构，其特点是：当条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。循环结构程序流程如图5-4所示。图5-4a是典型的当型循环结构，控制语句在循环体之前，所以在结束条件已具备的情况下，循环体程序可以一次也不执行。C51提供了while和for语句实现这种循环结构。图5-4b是直到型循环结构，其控制部分在循环体之后，即使在执行循环体程序之前结束条件已经具备，循环体程序至少还要执行一次，因此称为直到型循环结构。C51提供了do-while语句实现这种循环结构。

（1）while语句 while语句的一般形式为：

while（表达式） {语句块；}

其中表达式是循环条件，语句块为循环体。

说明：程序首先计算表达式的值，当值为真（非0）时，执行循环体语句块。

图5-5 接线图

例如：发光二极管接在AT89C51的P1.0引脚上，其接线如图5-5所示（只画出与题目相关部分），用while语句编制延时程序实现发光二极管闪烁。

C51语言实现程序如下：

(2)do-while语句 do- while语句的一般形式为：

这个循环与while循环的不同在于：它先执行循环中的语句，然后再判断表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。因此do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用图5-4b表示。

例如：按上例中的要求，用do-while语句编制延时程序实现发光二极管闪烁。

C51语言实现程序如下：

（3）for语句 for语句使用非常灵活，执行流程如图5-6所示，它的一般形式为：

for（[变量赋初值]；[循环继续条件]；[循环变量增值]）{循环体语句组；}

例如：按上例中的要求，用for语句编制延时程序实现发光二极管闪烁。

C51语言实现程序如下：

图5-6 for语句执行流程图