51單片機(jī)中變量的定義及應(yīng)用方法

變量就是一種在程序執(zhí)行過(guò)程中其值能不斷變化的量。要在程序中使用變量必須先用標(biāo)識(shí)符作為變量名，并指出所用的數(shù)據(jù)類(lèi)型和存儲(chǔ)模式，這樣編譯系統(tǒng)才能為變量分配相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。定義一個(gè)變量的格式如下：

在定義格式中除了數(shù)據(jù)類(lèi)型和變量名表是必要的，其它都是可選項(xiàng)。存儲(chǔ)種類(lèi)有四種：自動(dòng)（auto），外部（extern），靜態(tài)（statIC）和寄存器（register），缺省類(lèi)型為自動(dòng)（auto）。

而這里的數(shù)據(jù)類(lèi)型則是和我們?cè)诘谒恼n中學(xué)習(xí)到的名種數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義是一樣的。說(shuō)明了一個(gè)變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型后，還可選擇說(shuō)明該變量的存儲(chǔ)器類(lèi)型。存儲(chǔ)器類(lèi)型的說(shuō)明就是指定該變量在C51硬件系統(tǒng)中所使用的存儲(chǔ)區(qū)域，并在編譯時(shí)準(zhǔn)確的定位。注意的是在AT89C51芯片中RAM只有低128位，位于80H到FFH的高128位則在52芯片中才有用，并和特殊寄存器地址重疊。特殊寄存器（SFR）的地址表請(qǐng)看附錄二　AT89C51特殊功能寄存器列表

如果省略存儲(chǔ)器類(lèi)型，系統(tǒng)則會(huì)按編譯模式SMALL，COMPACT或LARGE所規(guī)定的默認(rèn)存儲(chǔ)器類(lèi)型去指定變量的存儲(chǔ)區(qū)域。無(wú)論什么存儲(chǔ)模式都可以聲明變量在任何的8051存儲(chǔ)區(qū)范圍，然而把最常用的命令如循環(huán)計(jì)數(shù)器和隊(duì)列索引放在內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)可以顯著的提高系統(tǒng)性能。還有要指出的就是變量的存儲(chǔ)種類(lèi)與存儲(chǔ)器類(lèi)型是完全無(wú)關(guān)的。

SMALL存儲(chǔ)模式把所有函數(shù)變量和局部數(shù)據(jù)段放在8051系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)這使訪問(wèn)數(shù)據(jù)非常快，但SMALL存儲(chǔ)模式的地址空間受限。在寫(xiě)小型的應(yīng)用程序時(shí)，變量和數(shù)據(jù)放在data內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中是很好的因?yàn)樵L問(wèn)速度快，但在較大的應(yīng)用程序中data區(qū)最好只存放小的變量、數(shù)據(jù)或常用的變量（如循環(huán)計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)索引），而大的數(shù)據(jù)則放置在別的存儲(chǔ)區(qū)域。

COMPACT存儲(chǔ)模式中所有的函數(shù)和程序變量和局部數(shù)據(jù)段定位在8051系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可有最多256字節(jié)（一頁(yè)），在本模式中外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的短地址用@R0/R1。

LARGE存儲(chǔ)模式所有函數(shù)和過(guò)程的變量和局部數(shù)據(jù)段都定位在8051系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)區(qū)外部數(shù)據(jù)區(qū)最多可有64KB，這要求用DPTR數(shù)據(jù)指針訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

之前提到簡(jiǎn)單提到sfr，sfr16，sbit定義變量的方法，下面我們?cè)賮?lái)仔細(xì)看看。

sfr和sfr16可以直接對(duì)51單片機(jī)的特殊寄存器進(jìn)行定義，定義方法如下：

sfr 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常數(shù);

sfr16 特殊功能寄存器名= 特殊功能寄存器地址常數(shù);

我們可以這樣定義AT89C51的P1口

sfr P1 = 0x90; //定義P1 I/O口，其地址90H

sfr關(guān)鍵定后面是一個(gè)要定義的名字，可任意選取，但要符合標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則，名字最好有一定的含義如P1口可以用P1為名，這樣程序會(huì)變的好讀好多。等號(hào)后面必須是常數(shù)，不允許有帶運(yùn)算符的表達(dá)式，而且該常數(shù)必須在特殊功能寄存器的地址范圍之內(nèi)（80H－FFH），具體可查看附錄中的相關(guān)表。sfr是定義8位的特殊功能寄存器而sfr16則是用來(lái)定義16位特殊功能寄存器，如8052的T2定時(shí)器，可以定義為：

sfr16 T2 = 0xCC; //這里定義8052定時(shí)器2，地址為T(mén)2L=CCH，T2H=CDH

用sfr16定義16位特殊功能寄存器時(shí)，等號(hào)后面是它的低位地址，高位地址一定要位于物理低位地址之上。注意的是不能用于定時(shí)器0和1的定義。

sbit可定義可位尋址對(duì)象。如訪問(wèn)特殊功能寄存器中的某位。其實(shí)這樣應(yīng)用是經(jīng)常要用的如要訪問(wèn)P1口中的第2個(gè)引腳P1.1。我們可以照以下的方法去定義：

（1）sbit 位變量名＝位地址

sbit P1_1 = Ox91;

這樣是把位的絕對(duì)地址賦給位變量。同sfr一樣sbit的位地址必須位于80H-FFH之間。

（2）Sbit 位變量名＝特殊功能寄存器名^位位置

sft P1 = 0x90;

sbit P1_1 = P1 ^ 1; //先定義一個(gè)特殊功能寄存器名再指定位變量名所在的位置

當(dāng)可尋址位位于特殊功能寄存器中時(shí)可采用這種方法

（3）sbit 位變量名＝字節(jié)地址^位位置

sbit P1_1 = 0x90 ^ 1;

這種方法其實(shí)和2是一樣的，只是把特殊功能寄存器的位址直接用常數(shù)表示。

在C51存儲(chǔ)器類(lèi)型中提供有一個(gè)bdata的存儲(chǔ)器類(lèi)型，這個(gè)是指可位尋址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，位于單片機(jī)的可位尋址區(qū)中，可以將要求可位錄址的數(shù)據(jù)定義為bdata，如：

unsigned char bdata ib; //在可位錄址區(qū)定義ucsigned char類(lèi)型的變量ib

int bdata ab［2］; //在可位尋址區(qū)定義數(shù)組ab［2］，這些也稱(chēng)為可尋址位對(duì)象

sbit ib7=ib^7 //用關(guān)鍵字sbit定義位變量來(lái)獨(dú)立訪問(wèn)可尋址位對(duì)象的其中一位

sbit ab12=ab［1］^12;

操作符“＾”后面的位位置的最大值取決于指定的基址類(lèi)型，char0-7，int0-15，long0-31。

下面我們用上一課的電路來(lái)實(shí)踐一下這一課的知識(shí)。同樣是做一下簡(jiǎn)單的跑馬燈實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目名為RunLED2。程序如下：

sfr P1 = 0x90; //這里沒(méi)有使用預(yù)定義文件，

sbit P1_0 = P1 ^ 0; //而是自己定義特殊寄存器

sbit P1_7 = 0x90 ^ 7; //之前我們使用的預(yù)定義文件其實(shí)就是這個(gè)作用

sbit P1_1 = 0x91; //這里分別定義P1端口和P10，P11，P17引腳

void main（void）

{

unsigned int a;

unsigned char b;

do{

for （a=0;a《50000;a++）

P1_0 = 0; //點(diǎn)亮P1_0

for （a=0;a《50000;a++）

P1_7 = 0; //點(diǎn)亮P1_7

for （b=0;b《255;b++）

{

for （a=0;a《10000;a++）

P1 = b; //用b的值來(lái)做跑馬燈的花樣

}

P1 = 255; //熄滅P1上的LED

for （b=0;b《255;b++）

{

for （a=0;a《10000;a++） //P1_1閃爍

P1_1 = 0;

for （a=0;a《10000;a++）

P1_1 = 1;

}

}while（1）;

}