任务一 单片机控制LED 闪烁（1）（课件）-《单片机技术及应用(第4版)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

任务一 单片机控制LED 闪烁（1） 单片机技术及应用 同步精品课堂 高等教育出版社第 4 版 1 掌握 C51 的标识符规则 理解 C51 的常量与变量的概念和类型 学会绘制程序流程图 能够使用相关工具和材料完成单片机控制LED 闪烁的项目 C51 标识符的规则 C51 常用数据类型的特点和使用 理解不同数据类型在单片机中的应用差异 准确绘制符合规则的程序流程图 在电子控制领域，单片机控制 LED 闪烁是一个基础且有趣的项目。要实现这个项目，我们需要掌握 C51 编程的一些基础知识，如标识符、数据类型、常量与变量等，同时学会绘制程序流程图来规划我们的程序逻辑。 今天，就让我们一起开启单片机控制 LED 闪烁的学习之旅。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的标识符 1. 所有标识符必须由一个字母 (a~z,A~Z) 或下划线 “_” 开头。 2. 标识符的其他部分可以用字母、下划线或数字 (0~9) 组成。 3. 大小写字母表示不同意义，即代表不同的标识符。 4. 标识符只有前 32 个字符有效。 5. 标识符不能使用关键字。 所谓标识符是指常量、变量、语句标号以及用户自定义函数的名称。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 正确的标识符示例： smart _decision key_board FLOAT C51 不正确的标识符示例： 5smart bomb? key.board float 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的数据类型 在 C 语言中，每个变量在使用之前必须定义其数据类型。 整型 (int)、浮点型 (float)、字符型 (char)、指针型 (*)、无值型 (void) 以及结构体 (struct) 和联合体 (union)。 C51 是针对 8051 系列单片机的 C 语言扩展，其数据类型在标准 C 的基础上进行了优化，以适应单片机的硬件特性（如 8 位架构、有限的内存资源等）。 C51 有以下几种数据类型： 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 数据类型关键特性 硬件适配：针对 8051 的 8 位架构设计，节省 RAM/ROM 资源 位操作支持：bit/sbit 直接操作单个二进制位，适合硬件控制 特殊寄存器访问：sfr/sfr16 直接映射单片机硬件寄存器 效率优先：优先使用 unsigned char 等短类型，减少内存占用 使用建议 避免滥用 long 和浮点型（占用资源多） 区分 bit（普通位变量）与 sbit（硬件位寻址） 注意 int 默认为 16 位（与标准 C 不同） 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的数据类型 类型名称 类型符 长度 /bit 数值范围 位型 bit 1 0,1 无符号字符型 unsigned char 8(1B) 0~255 有符号字符型 char 8(1B) -128~+127 无符号整型 unsigned int 16(2B) 0~65535 有符号整型 int 16(2B) -32768~+32767 无符号短整型 unsigned short 16(2B) 0~65535 有符号短整型 short 16(2B) -32768~+32767 无符号长整型 unsigned long 32(4B) 0~4294967295 有符号长整型 long 32(4B) -2147483648~+2147483647 浮点型 float 32(4B) ±1.176E - 38~±3.40E + 38 (6 位数字) 双精度浮点型 double 64(8B) ±1.176E - 38~±3.40E + 38 (10 位数字) 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的数据类型（使用注意事项） 实际使用这些数据类型时，应尽量避免使用有符号的数据类型，因为单片机处理无符号数更容易一些，生成的指令代码更简洁。 尽量避免使用浮点数据类型，因为使用浮点数时，C 编译器需要调用库函数，程序会变得庞杂，运算速度会变慢。 常用的数据类型有 bit 和 unsigned char，这两种数据类型可以直接支持机器指令，运算速度最快。 拓展内容 数据类型优化技巧 在实际项目中，除了避免使用有符号和浮点数据类型外，还可以根据具体需求对数据类型进行进一步优化。例如，当只需要表示 0 - 10 的整数时，可以使用无符号字符型，这样既能节省存储空间，又能提高运算速度。 程序流程图的高级应用 程序流程图不仅可以用于规划程序逻辑，还可以用于项目的整体架构设计和团队协作沟通。通过绘制详细的流程图，可以让团队成员更好地理解项目的整体结构和各个模块之间的关系。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的数据类型（简化缩写形式） 在编程时，为了书写方便，经常使用简化的缩写形式来定义变量的数据类型。其方法是在源程序开头使用宏定义语句 #define。 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar x,y; uint a; 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的常量与变量 - 常量 程序运行中，其值不能改变的量称为常量。 十进制数：直接书写，如 12、 - 12。 八进制数：在数值前面加 “0” 表示是八进制数，如 012 表示十进制数 10。 十六进制数：在数值前面加 “0x” 表示是十六进制数，如 0x0e 表示十进制数 14。 1. 整型常量： 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的常量与变量 - 变量 在程序运行中，其值可以改变的量称为变量。每个变量都有一个变量名，在内存中占据一定的存储空间，并在该内存单元中存放该变量的值。 1.位变量 (bit)：变量的类型是位，位变量的值为 0 或 1。 2.字符型变量 (char)：字符型变量的长度为 1 个字节 (1B)，即 8 位。这是最适合 51 单片机的变量，因为 51 单片机每次可以处理 8 位数据。无符号变量的数值范围为 0~255，有符号变量为 - 127~+128。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 C51 的常量与变量 - 变量 在程序运行中，其值可以改变的量称为变量。每个变量都有一个变量名，在内存中占据一定的存储空间，并在该内存单元中存放该变量的值。 3.整型变量：整型变量分为短整型 (int 或 short) 和长整型 (long) 变量两种，其中短整型变量的长度为 2 个字节 (16 位)，长整型的长度为 4 个字节 (32 位)。 4.浮点型变量：浮点型变量分为单精度 (float) 和双精度 (double) 变量两种，单精度变量长度为 4 个字节 (32 位)，双精度变量长度为 8 个字节 (64 位)，在 51 单片机中应该尽量避免使用浮点型变量。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 程序流程图的画法（常用符号） 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 知识准备 程序流程图的画法（定义与特点） 程序流程图是一种用规定的符号、指向线及文字说明来准确表示算法的图形，具有直观、形象的特点，能清楚地展现算法的逻辑结构。 绘制程序流程图的规则： 1.使用标准的流程图符号绘制。 2.流程图一般按从上到下、从左到右的方向画。 3.除判断框外，大多数程序流程图的符号只有一个进入点和一个退出点，而判断框是具有超过一个退出点的唯一符号。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 任务准备 工具及材料准备： 工作准备： 用单片机控制LED闪烁 任务需求 1.软件：Protel DXP 2004、Proteus 7.4、Keil uVision2、EasyPRO Programmer、流程图绘制软件。 2.硬件：计算机1台、编程器1台、最小系统电路板1块、LED 灯控电路板1块、杜邦线1条、电池盒1个。 穿好工作服，戴好防静电手环，穿绝缘胶鞋。 清洁工作台面，清理工作区域，工具、仪器仪表摆放整齐有序。 C51 标识符规则确保编程规范。 掌握 C51 数据类型特点及使用注意，优先用 bit 和 unsigned char。 理解常量与变量概念及类型，合理定义和使用。 学会绘制程序流程图，遵循绘制规则规划程序逻辑。 准备好工具与材料，做好工作准备开启项目实践。 任务一 单片机控制LED 闪烁 - 总结知识要点 总结知识要点 随堂检测 1 以下哪个是正确的 C51 标识符？（ ） A. 2apple B. apple? C. _apple D. float 答案：C 解析：标识符必须由字母或下划线开头，不能使用关键字，A 选项以数字开头，B 选项包含非法字符，D 选项是关键字，所以选 C。 在 51 单片机编程中，哪种数据类型运算速度最快？（ ） A. float B. int C. bit D. double 答案：C 解析：常用的数据类型 bit 和 unsigned char 可以直接支持机器指令，运算速度最快，float 和 double 是浮点型数据，处理速度慢，int 相对 bit 速度也较慢，所以选 C。 随堂检测 2 以下哪个是十六进制整型常量的正确表示？（ ） A. 012 B. 12 C. 0x0e D.23.14 答案：C 解析：十六进制数在数值前面加 “0x” 表示，A 选项是八进制，B 选项是十进制，D 选项是实型常量，所以选 C。 绘制程序流程图时，判断框的特点是（ ） A. 只有一个进入点和一个退出点 B. 有超过一个退出点 C. 没有进入点 D. 没有退出点 答案：B 解析：除判断框外，大多数程序流程图的符号只有一个进入点和一个退出点，而判断框是具有超过一个退出点的唯一符号，所以选 B。 随堂检测 3 说明 C51 程序的结构组成。 答案： 包含头文件：如 #include "reg51.h" ，包含相关的头文件。 预编译：通常将一些数据类型的关键字进行更名操作，方便书写。 变量定义：定义程序中使用的变量，如位变量等。 函数声明：函数要遵循先声明. 后调用的原则。 main () 函数：程序执行总是从主函数开始，每个 C 语言程序有且只有一个主函数，在主函数中可调用其他函数。 其他函数：如延时函数等，每个函数完成相对独立的功能。 语句结束标志：C 语言语句必须以 “;” 作为结束符。 程序注释：有 “/……/”（可注释多行）和 “//”（只能注释一行）两种注释方式。 1 分组讨论，讨论在单片机编程中，如何根据实际需求选择合适的数据类型。分析程序流程图在项目开发中的重要性。 1. 认识C51 任务一 单片机控制LED 闪烁（1） 2. 程序流程图的画法 常用符号 定义与特点 绘制规则 C51 的标识符 C51 的数据类型 C51 的常量与变量 3. 单片机控制LED 单向流水彩灯任务准备 感谢观看 25 $$