《迷人的8051单片机》----3.4 程序

本节书摘来自华章出版社《迷人的8051单片机》一书中的第3章，第3.4节，作者高显生，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

3.4　程序

3.4.1　程序的构成

C程序的构成是由一个main函数和若干个其他函数构成的，以下我们用一个实际的例子来说明C程序的构成。

#include<reg52.h>        //8051单片机的头文件
void main()        //定义主函数，返回值为空
{unsigned char num;    //定义变量numP0=0xFE;        //让P0.0口输出低电平，P0.1～P0.7保持高电平while(1)        //让程序在此循环{num++;            //变量num的值自加}
}

在上面的程序中，第一行“#”是预处理命令行起始符号，“include”是预处理命令，表示程序在这里引用了来自另外一个地点的文件，“include”用于将该文件中的程序行放到本程序中使用。“reg52.h”是C51编译器提供的增强型8051单片机的头文件，用于对8051单片机的寄存器进行规范化定义。

程序的第二行是一个函数。我们知道，C语言是一个模块化的语言，它的主要部分就是由多个具有特定功能的函数构成的。“main”函数和C语言中其他函数在结构上是一致的，但它的名称是固定的“main”，即“主函数”的意思。在一个C源程序中，有且仅有一个主函数，无论主函数位于源程序的什么位置，程序执行时都从主函数开始。

主函数的返回值为“空”，而且没有输入参数。在“main”函数的函数体中，首
先定义了一个变量num，之后是一个赋值语句，意思是给寄存器P0赋值为十六进制的“FEH”，函数中的每一个程序行都以分号“；”结束。接下来的程序行是一个while 语句，它是一个循环语句，用来控制程序段（即循环体）的重复执行，这里程序的目的是让变量num的值不断自加。单片机的程序都是一个趋于无限的死循环，程序中使用while（1）这样的写法的目的是使程序在此进入持续的循环状态。

分析程序的运行过程，主函数是程序运行的开始。程序从主函数的函数体第一行开始执行，直至while循环之前，这一部分在每次系统复位后会顺序执行一次，程序中变量的声明、系统的初始化等可以放在这一部分运行。之后，程序进入由while语句构成的主循环中。这部分语句在程序运行时会无限地循环执行，适用于软件查询标志位、扫描按键和数码管等需要不间断访问的部分。主函数的运行过程如图3-5所示。

3.4.2　程序的注释

为了便于理解程序，可以在程序行的适当位置加入注释。注释有两种，一种是单行注释，即在需要注释的文字前面加入两个斜杠，其格式为：
// 注释的文字
另一种是多行注释，即在要注释的段落开始位置加入一个斜杠和一个星号，在段落的结束位置再加入一个星号和斜杠，具体格式为：

/* 注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  注释的文字  */

被注释的文字在编辑器中是以绿色显示的，在对程序进行编译时，被注释的文字不参加编译，也不会干扰程序的运行。经常对程序代码进行注释是一个好习惯，它不但可以帮助别人理解你的代码，也给日后自己的阅读带来方便。

3.4.3　局部变量和全局变量

变量的有效性范围称为变量的作用域，C语言中所有的量都有自己的作用域，变量说明的方式不同，决定了其作用域也不同。按作用域范围不同，C语言中的变量可分为两种，即局部变量和全局变量。

1. 局部变量

局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内部进行定义和说明的，其作用域仅限于函数内部，离开该函数后再使用该变量是非法的。例如：

void delay(unsigned int t)
{unsigned int x,y;for(x=t;x>0;x--){for(y=2650;y>0;y--){}}
}

在面的delay函数内部，定义了两个变量x和y，这两个变量在delay函数内部使用是合法的，或者说变量x和y的作用域仅限于delay函数内部。C程序中允许在不同的函数中使用相同的局部变量名，但它们代表不同的对象，调用时会分配不同的内存单元，互不干扰。另外，在主函数中定义的变量也是局部变量，只能在主函数中使用，主函数中也不能使用其他函数中定义的变量。

2. 全局变量

全局变量也称为外部变量，它是在函数的外部定义的变量。全局变量不属于某一个函数，而是属于某一个源程序文件。全局变量的作用域是整个源程序，在函数中使用全局变量，同样需要先定义后使用。例如：

#include<reg52.h>                    //8051单片机的头文件
unsigned int  NUM;                //定义全局变量NUM用于显示
void  display(unsigned int K);            //数码管显示函数声明
…
int main(void)
{… while(1){…display(NUM);                //扫描数码管}
}
void  display(unsigned int K)
{unsigned char NUM4,NUM3,NUM2,NUM1;        //定义四个局部变量…
}

在以上的代码中，变量NUM是一个全局变量，它的定义位置是在函数的外面，因此它的作用域是整个程序，NUM这个变量在程序的任何地方调用都是合法的。全局变量经常用来作为函数间数据的传递。在display函数的内部定义的变量NUM1～NUM4则是局部变量，它在display函数内部，也只能在该函数内部使用。