单片机c51学习笔记

51单片机学习笔记 一， C51内存结构深度剖析 二， reg51.头文件剖析 三， 浅淡变量类型及其作用域 四， C51常用头文件 五， 浅谈中断 六， C51编译器的限制 七， 小淡C51指针 八， 预处理命令 ### 单片机C51学习笔记知识点解析 #### 一、C51内存结构深度剖析 ##### 1. 六类存储类型关键字 - **`code`**: 程序存储器，也称为只读存储器（ROM），用于保存程序代码及常量。其地址线为16位，最大容量可达64KB。定义常量时通常会使用`code`关键字，例如定义一个八段数码显示表。 ```c char code table[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90}; ``` - **`data`**: 片内数据存储区，采用8位地址线编码，访问速度最快。一般用于定义较小的变量，如局部变量，其大小限制在128字节以内。 ```c unsigned char data fast_variable = 0; ``` - **`idata`**: 片内数据存储区，与`data`类似，但地址空间更大，可达256字节。`data`实际上是`idata`的一个子集。 ```c unsigned char idata fast_variable = 0; ``` - **`xdata`**: 外部数据存储区，采用16位地址线编码，存储空间可达64KB，适用于定义较大的数组或数据结构。 ```c unsigned char xdata count = 0; ``` - **`pdata`**: 外部数据存储区的一部分，采用8位地址线编码，仅支持256字节的空间，适合于较小的数据定义。 ```c unsigned char pdata count = 0; ``` - **`bdata`**: 片内位寻址区，用于定义可以位操作的变量，地址空间较小，限制在128字节以内。 ```c unsigned char bdata varab = 0; ``` **注意**: 关于字符型变量是否默认为`unsigned`的问题，在不同的编译环境中可能会有所不同。在KEIL uVision3中，默认情况下是`signed`的，因此建议在定义时明确指定`unsigned`或`signed`。 ##### 2. 函数的参数和局部变量的存储模式 - **SMALL模式**: 参数和局部变量都存储在内部RAM中。 - **COMPACT模式**: 局部变量存储在外部RAM中，而参数仍然存储在内部RAM中。 - **LARGE模式**: 参数和局部变量都存储在外部RAM中。 可以通过`#pragma`预处理器指令来设置整个项目的存储模式，也可以通过函数声明来为特定函数指定存储模式。例如： ```c #pragma large // 设置默认存储模式为LARGE int func0(char x, y) small; // 明确指定为SMALL模式 char func1(int x) large; // 明确指定为LARGE模式 int func2(char x); // 默认为LARGE模式 ``` 通过这种方式，可以在同一程序中实现不同函数的存储模式，从而优化程序的内存使用和执行效率。 #### 二、reg51.h头文件剖析 `reg51.h`是C51编译器提供的一个标准头文件，用于定义8051单片机的所有特殊功能寄存器。这些寄存器直接映射到单片机的RAM空间，并可通过直接访问它们的地址来进行读写操作。通过包含这个头文件，开发者可以使用更具可读性的寄存器名称而不是地址，这大大提高了代码的可维护性和易读性。 #### 三、变量类型及其作用域 - **变量类型**包括整型（`int`）、字符型（`char`）、浮点型（`float`）等。 - **作用域**是指变量的可见范围，主要有函数级作用域（局部变量）、文件级作用域（全局变量）等。 正确理解和使用变量的作用域可以帮助避免命名冲突和提高代码的模块化程度。 #### 四、C51常用头文件 除了`reg51.h`之外，还有其他一些常用的头文件，例如`absacc.h`、`intrins.h`等，这些头文件提供了额外的功能，如绝对地址访问、内联函数等。 #### 五、中断 中断是8051单片机的一个重要特性，它允许处理器在执行当前任务时响应外部事件。C51支持多种类型的中断源，包括定时器中断、外部中断等。通过合理配置中断优先级和使能位，可以有效地管理多任务之间的协调工作。 #### 六、C51编译器的限制 虽然C51编译器功能强大，但也存在一定的限制，如内存分配限制、特定类型的数据结构支持有限等。了解这些限制有助于在设计程序时做出合理的决策。 #### 七、C51指针 指针是C语言中的一个重要概念，在C51中同样非常重要。通过指针可以实现对内存的灵活操作，如动态内存分配、数组遍历等。在C51中，使用指针时还需要考虑其存储类型，确保正确的内存访问。 #### 八、预处理命令 预处理命令如`#include`、`#define`、`#pragma`等，在C51编程中起着关键作用。它们在编译之前被执行，用于文件包含、宏定义等，能够显著提高代码的可维护性和灵活性。 通过以上知识点的学习和理解，可以更好地掌握C51编程的核心技术，提高开发效率和程序质量。