SPCE061A
这里不是教你如何使用 C 语言。而是怎样利用 C 语言来对凌阳的 unSP 内核的单片机进行编
程。
以下，我们将复习关于 C 的一些概念，如结构联合和类型定义等。
2.1 数据与运算
2.1.1 数据与数据类型
在表 2.1 中列出了 unSP GCC 认可的基本数据类型及其值域。读者应该特别注意：表中所列
的数据类型及其值域与一般机器使用的 GCC 数据类型之间有一些差别，比如 char 为 16 位
等等。此外，unSP GCC 的 float 与 double 均存储为 32 位浮点数，而 unSP 汇编器的 float 与
double 分别是 32 位与 64 位浮点数。
表 2.1 unSP GCC 的基本数据类型
数 据 类 型
数据长度（位数）
值 域
char
16
-32768~32767
short
16
-32768~32767
int
16
-32768~32767
long int
32
-2147483648~2147483647
unsigned char
16
0~65535
unsigned short
16
0~65535
unsigned int
16
0~65535
unsigned long int
32
0~4294967295
float
32
以 IEEE 格式表示的 32 位浮点数
double
32
以 IEEE 格式表示的 32 位浮点数
2.1.2 常量、变量、运算符与表达式
在程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量。编程时可以用一个字符常量来代表一个看
不出有什么意义的数字，比如：
#define C_Fosc_49M 0x0080
这里定义了一个字符常量 C_Fosc_49M，它的值为 0x0080。在编程的时候，我们就可以用
C_Fosc_49M 来代替 0x0080。这样的好处是显而易见的，大家一眼就可以看出 Fosc 选择了
49MHz。
在程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量。下面就有符号/无符号(signed/unsigned)问
题作一些说明。在编写程序时，如果使用 signed 和 unsigned 两种数据类型，就得使用这两
种格式类型的库函数，这将使占用的存储空间成倍增长。因此在编程时，如果只强调程序
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第 2 章 C 语言的基本知识
的运算速度而又不进行负数运算时，最好采用 unsigned 格式。
unSP GCC 基本的算术运算符和 ANSI-C 是一样的，见表 2.2。
表 2.2 unSP GCC 基本的算术运算符
算逻操作符
作用
+、-、*、/、%
加、减、乘、除、求余运算
&&、||
逻辑与、或
&、|、^、<<、>>
按位与、或、异或、左移、右移
>，>=，<，<=，= =，!=
大于、不小于、小于、不大于、等于、不等于
=
赋值运算符
? :
条件运算符
，
逗号运算符
*、&
指针运算符
.
分量运算符
sizeof
求字节数运算符
[ ]
下标运算符
下面举一个用使用位操作运算扫描识别键盘的例子。
如图 2.1 所示为 SPCE061A 与一个 4×4 键盘接口的电路图。
图 2.1 电路直接扫描一个矩阵键盘。在这些按规则进行扫描的键盘矩阵上，每次只有一行电
平被拉低。在逐次扫描拉低这些行的同时，去读那些列的信息，在被拉低的行上被按下的按
键所对应的列的位值为 0，其他列的位值为 1。如图 2.1 所示，SPCE061A 的 A 口低八位作
为 4×4 键盘的接口，其中 IOA4～IOA7 作为行驱动线，IOA0～IOA3 作为列读入线。每隔
约 20ms 行驱动线被逐次拉低，以避免键盘的抖动干扰。接下来程序所要做的工作就是测试
输入的任何变化——新键的按下或旧键的释放。使用位操作运算，可以很容易地将这些变化
识别出来。如表 2.3 所示，该表说明了如何使用位操作来识别键盘的变化过程。
表 2.3 适合于把 IOA4～IOA7 设为反相输出口的情况。设为反相输出口的意思是，我们在软
件中送 1 到 IO 口，但 IO 口输出的是 0，两者正好是反相的。 VCC 第一行第二行第三行第
四 行 第 一 列 第 二 列 第 三 列 第 四 列
IOA4IOA5IOA6IOA7IOA0IOA1IOA2IOA3SPCE061A0123456789ABCDEF
图 2.1 键盘扫描原理图
表 2.3 使用位操作检测键值变化
IOA7 IOA6 IOA5 IOA4
IOA3 IOA2 IOA1 IOA0
原键值（old）
0 0 1 0
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第 2 章 C 语言的基本知识
新键值（new）
0 1 0 0
1 1 1 0
中间变量(temp=old^ new)
0 1 1 0
0 0 1 1
新按键（temp&new）
0 1 0 0
0 0 0 1
释放键（temp&old）
0 0 1 0
0 0 1 0
从表 2.3 可以看出，A 口原读入值为 00101101B，由于行驱动线 IOA4～IOA7 为反相输出口，
按 1 为低电平，0 为高电平的规定，此时硬件电路的第二行 IOA5 为低电平。由于 IOA0～
IOA3 为列读入值，按 0 为低电平，1 为高电平的规定，则第二列的键被按下，其键值为 5。
根据同样的原理，对于新读入的值 01001110B，意味着，此时键值为 5 的键被释放，而第三
行第一列键值为 8 的键被按下。下面所进行的逻辑位操作也正好说明了这一点。在表 2.3 中，
IOA7～IOA4 的新值 0100B 和原值 0010B 不同说明扫描的行不同，而新按键栏和释放键栏
中 IOA7～IOA4 为 1 的是扫描的行。而对于读回列信息的 IOA3～IOA0，新按键栏为 0001B
说明第一列有新按键被按下。而释放键栏为 0010B 说明第二列有键被释放。因而第四位的
逻辑操作可以识别键的变化。
键扫描的程序如下：
*******************************************************************************
unsigned int old,new,push,rel,temp,row;
void key(void)
{
for(row=0x10;row<0x100;row<<1) //扫描
{
*P_IOA_Data=*P_IOA_Data&row;
new=(new<<4)| *P_IOA_Data&0x0f; //读回列信息
}
if((temp=new^old)>0) //获取按下和释放的键值信息
{
push=temp&new;
rel=temp&old;
old=new;
}
}
*******************************************************************************
在程序中使用了 for 循环，详细内容将在下一节讨论。for 循环的内容将循环 4 次。变量 row
的初值为 0x10，左移 4 次后，变为 0x0100。
读回列信息部分，4 位一组，每行左移 4 位，采用逻辑操作，很容易判别是否有键变化。
大家来看 if((temp=new^old)>0)这一行，这是一种“嵌入式赋值”，所以 if 测试中包含了对
temp 变量的赋值操作。请注意“＝”和“＝＝”的区别，“＝＝”号将只对等式进行测试，
而不进行任何赋值操作。
2.2 流程控制语句
2.2.1 程序的基本结构及控制语句
归纳起来，C 语言有三种基本结构： 北阳电子内部技术资料 7
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AB
1、 顺序结构
2、 选择结构
3、 循环结构
顺序结构流程图
图 2.2 顺序结构流程图
顺序结构是一种最基本，最简单的编程结构。在这种结构中，程序由低地址向高地址顺序执
行指令代码。如图 2.2 所示，程序先执行 A 操作，再执行 B 操作，两者是顺序执行的关系。
选择结构及其语句
在选择结构中程序首先对一个条件语句进行测试。当条件为真时，执行一个方向上的程序流
程，当条件为假时，执行另一个方向上的程序流程。如图 2.3 所示，T 代表一个条件，当 T
条件成立时，执行 A 操作，否则执行 B 操作。常见的选择语句有：if，else if，switch/case
语句。 ABT 为真 YN
图 2.3 选择结构流程图
Ｃ语言的 if 语句有三种基本形式。
第一种形式为基本形式
if(表达式) 语句；
其语义是：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。
第二种形式为 if-else 形式
if(表达式)
语句 1；
else
语句 2；
其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句 1，否则执行语句 2 。
第三种形式为 if-else-if 形式
前二种形式的 if 语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用 if-else-if
语句，其一般形式为：
if(表达式 1)
语句 1；
else if(表达式 2)
语句 2； 北阳电子内部技术资料 8
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…
else if(表达式 n)
语句 n；
else
语句 n+1；
其语义是：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 。 然后继续执行后
续程序。
由若干条 if，else if 语句嵌套可构成串行多分支结构。在 if 语句的嵌套中，请注意 if 和 else
的对应关系。else 总是与它上面最近的一个 if 语句相对应，如果 if 和 else 的数目不同时，
可以用花括号将不对称的 if 括起来以确定它们之间的相应关系。
switch 语句的一般形式如下：
switch（表达式）
{
case 常量表达式 1：语句 1；break；
case 常量表达式 2：语句 2；break；
┇
case 常量表达式 n：语句 n；break；
default ：语句 n+1；
}
说明：
每个 case 后的常量表达式只能是常量组成的表达式，当 switch 后的表达式的值与某一个常
量表达式的值一致时。程序就转到此 case 后的语句开始执行，然后遇 break 就退出 switch 语
句。如果没有一个常量表达式的值与 switch 后的值一致，就执行 default 后的语句。
各个 case 和 default 出现的次序不影响执行结果，一般情况下，尽量使用出现机率大的 case
放在前面。
循环结构及其语句
使用循环结构可以使分支流程重复地进行。
循环结构又分为“当”（while）型循环结构和“直到”（do－while）型循环结构两种。如图
2.4 所示。在“当”（while）型循环结构中，当判断条件 T 为真时，反复执行操作 A，当条
件为假时才停止循环。在“直到”（do－while）型循环结构中，先执行操作 A，再判断条件
T，若 T 为真，则再执行 A，如此反复，直到 T 为假为止。 AT 为真 YN“while”型 YN“do
while”型 AT 为真 北阳电子内部技术资料 9
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