單片機(jī)小白學(xué)步(14) 點(diǎn)亮第一個(gè)LED的程序分析

之前我們寫的程序如下：

#include

sbit LED = P1^0;

void main()

{

LED = 0;

while(1);

}

頭文件

第一行包含頭文件，這個(gè)和C語言編寫HelloWorld時(shí)的#include 一樣。頭文件reg52.h中定義了單片機(jī)的一些寄存器，如P0~P3等。至于什么是寄存器，將在原理篇中具體介紹，現(xiàn)在我們只要把它想象成C語言中常說的內(nèi)存就好了。有興趣的讀者可以右擊reg52.h打開頭文件看一看。

C51的變量類型

這里我們使用的語言是C51，和標(biāo)準(zhǔn)C語言相比，最主要的特點(diǎn)就是多出來兩種變量類型：sfr和sbit。sfr和char一樣是一個(gè)8位數(shù)據(jù)類型，表示一個(gè)8位的寄存器。例如頭文件reg52.h中就有一句sfr P1 = 0x90，它定義了寄存器P1。由于P1是IO口寄存器，所以對(duì)P1賦值，則相應(yīng)的， IO口P1將輸出對(duì)應(yīng)的高低電平。而sbit則是一個(gè)1位數(shù)據(jù)類型，只有0和1兩種值，它對(duì)應(yīng)寄存器中的一個(gè)位。

于是在第二行里，我們定義了sbit型變量LED，并設(shè)置LED對(duì)應(yīng)P1的最低位bit0。此時(shí)變量LED就和IO口P1.0關(guān)聯(lián)起來。執(zhí)行賦值語句LED = 0，IO口P1.0就會(huì)輸出低電平，于是我們電路中的LED就會(huì)亮起來了。是不是非常神奇呢？在原理篇中，我會(huì)一步一步講解單片機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)這種功能的。

位尋址

在其他的很多單片機(jī)中，我們只能讀寫整個(gè)P1寄存器，而不能直接定義類似sbit這種對(duì)應(yīng)寄存器一位的數(shù)據(jù)類型，另外51單片機(jī)里面有些寄存器也只能整個(gè)8位一起讀寫。這種直接讀寫一個(gè)寄存器位的特性被叫做位尋址功能。

又是一個(gè)很難理解的概念，同樣，還是需要了解原理篇才能很好的理解它，現(xiàn)在完全不用擔(dān)心，我提這個(gè)就是想讓初學(xué)者對(duì)此提前有個(gè)大體印象。畢竟很多知識(shí)都是慢慢積累的，如果把大量這樣的小知識(shí)全部放在原理篇中一并介紹，反而難以接受。

主函數(shù)的特點(diǎn)：沒有參數(shù)和返回值

讀者應(yīng)該已經(jīng)看到了無參數(shù)且無返回值的void main()函數(shù)，以及倒數(shù)第二行的while(1)語句，并可能疑惑不解。沒錯(cuò)，主函數(shù)沒有參數(shù)也沒有返回值，倒數(shù)第二行的這句是一個(gè)死循環(huán)，程序永遠(yuǎn)也不會(huì)退出。這和計(jì)算機(jī)上的程序有很大的不同。下面簡單的說明一下這樣做的原因何在，更深入的原因，則需要讀者看完原理篇后才能理解透徹。

在計(jì)算機(jī)中，我們開機(jī)時(shí)看到的啟動(dòng)界面是操作系統(tǒng)，如Windows、Linux等，我們編寫的程序則是在操作系統(tǒng)的環(huán)境下運(yùn)行的。程序執(zhí)行時(shí)，相當(dāng)于系統(tǒng)調(diào)用main函數(shù)，所以系統(tǒng)可以向main函數(shù)傳遞參數(shù)，也可以獲取main函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)的返回值，程序執(zhí)行結(jié)束后，會(huì)重新回到操作系統(tǒng)環(huán)境下。而在這里，我們寫的程序是直接運(yùn)行在單片機(jī)上的，不依賴操作系統(tǒng)。我們程序中的main函數(shù)不會(huì)被操作系統(tǒng)調(diào)用，因此通常它不需要參數(shù)，也不需要返回值。事實(shí)上，main函數(shù)有些情況下是被啟動(dòng)代碼調(diào)用的，而啟動(dòng)代碼是匯編語言寫的，還記得上一篇中提到的啟動(dòng)代碼么？

主函數(shù)的特點(diǎn)：死循環(huán)，不會(huì)執(zhí)行結(jié)束

在計(jì)算機(jī)中，我們寫的程序執(zhí)行結(jié)束會(huì)回到操作系統(tǒng)環(huán)境下。而在單片機(jī)中，一旦單片機(jī)上電復(fù)位，就會(huì)執(zhí)行我們寫的main函數(shù)，直到斷電。而如果main函數(shù)執(zhí)行結(jié)束，將發(fā)生不可預(yù)知的結(jié)果。

實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，STC單片機(jī)會(huì)復(fù)位并重新開始執(zhí)行程序，或許只是個(gè)巧合，因?yàn)楣俜降男酒謨?cè)中并沒有明確說明這一點(diǎn)。本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，我們不利用這種未經(jīng)官方確認(rèn)的特點(diǎn)來開發(fā)我們的程序。程序的可靠性是非常重要的，這一點(diǎn)要引起重視。

試想如果你用單片機(jī)開發(fā)的是醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)品，或者是控制一些大型機(jī)器等，一旦發(fā)生意外，后果難以想象。即使你開發(fā)的是普通的產(chǎn)品，如果總是出現(xiàn)奇怪的故障，也足以讓用戶抓狂。因此這一點(diǎn)要引起讀者注意。所以，單片機(jī)的程序是不應(yīng)該執(zhí)行結(jié)束的，因此最后必然是一個(gè)死循環(huán)，這樣才能保證單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。

總結(jié)

于是我們總結(jié)出通常情況下51單片機(jī)程序的幾個(gè)特點(diǎn)：

1、包含REG52.H，該文件中定義了P0-P3接口等信息(sfr型和sbit型)。

2、單片機(jī)主函數(shù)沒有參數(shù)，沒有返回值（當(dāng)然寫成int型也不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是沒必要）。

3、單片機(jī)主函數(shù)末尾會(huì)有個(gè)死循環(huán)，不會(huì)退出。

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