【正文】 高 一般只比匯 編程序生成的目標代碼效率低 10へ 20%。而 C語言允許程序編寫者有較大的自由度。 C 語言是以 函數(shù)形式提供給用戶的 ,這些函數(shù)可方便的調(diào)用 ,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向 ,從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。 結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化 ,即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。另外 C語言具有強大的圖形功能 ,支持多種顯示器和驅(qū)動器。能用來實現(xiàn)各種復雜的數(shù)據(jù)類型的運算。從而使 C的運算類型極其 豐富表達式類型多樣化，靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運算。 C的運算符包含的范圍很廣泛，共有種 34個運算符。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。用 C語 言加上一些匯編語言子程序 ,就更能顯示 C語言的優(yōu)勢了 ,象 PCDOS、 WORDSTAR等就是用這種方法編寫的。 C語言發(fā)展迅速 ,而且成為最受歡迎的語言之一 ,主要因為它具有強大的功能。由于沒有統(tǒng)一的標準 ,使得這些 C 語言之間出現(xiàn)了一些不一致的地方。 1978年 了名著《 TheCProgrammingLanguage》，從而使 C語言成為目前世界上流行最廣泛的高級程序設計語言。 而在 1973 年， B 語言也給人“煮”了一下，美國貝爾實驗室的 在 B語言的基礎上最終設計出了一種新的語言，他取了 BGPL的第二個字母作為這種語言的名字，這就是C語言。意思是將 CPL 語言煮干，提煉出它的精華。 1967年，劍橋大學的 MatinRichards對 CPL語言進行了簡化，于是產(chǎn)生了 BCPL語言。它的原型 ALGOL60語言。 C語言具有繪圖能力強，可移植性，并具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫它是數(shù)值計算的高級語言。 C 語言 C語言是目前世界上流行 、使用最廣泛的高級程序設計語言。但現(xiàn)在這方面的研制工作也取得了較大的進展，高級語言的弱點也已被較大的克服，象 MCS51 上的 C語言的代碼長度，如果未加上人工優(yōu)化條件，也可做到最優(yōu)匯編程序水平的 120%— 150%，這也相當可觀了。高級語言 （如 C語言）具有開發(fā)周期短，易于識讀，容易移植，也便于初學著掌握。但是，它有著固有的缺陷，必須十分了解所用單片機的硬件結(jié)構(gòu)，程序編寫困難，代碼難以理解，不易于識讀，難于移植，排錯困難，編寫程序花的時間相當多，調(diào)試不便等等。現(xiàn)階段，國內(nèi)的大部分單片機開發(fā)工程技術人員還是普遍使用匯編語言編寫程序。 三、單片機數(shù)字時鐘的程序設計 、 C語言 單片機的應用首先要考慮的是它的開發(fā)平臺，也即我們常說的開發(fā)環(huán)境。 P0 口與 74LS245 輸入端相連 ,E 端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。 當片選端 CE低電平有效時， DIR（ AB/BA） =“ 0”，信號由 B 向 A 傳輸（接收）； DIR=“ 1”，信號由 A 向 B 傳輸（發(fā)送）；當 CE為高電平時， A、 B均為高阻態(tài)。 74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。其它字符的顯示原理類同。假如我們將 b和 c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么 b和 c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“ 1”。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。 LED 數(shù)碼管根據(jù) LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，右圖是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動態(tài)：平均電流 45mA 峰值電流 100mA。 13 數(shù)碼管使用條件： a、段及小數(shù)點上加限流電阻。若采用上例鐘 12MHZ的晶振，則執(zhí)行一條指令相應地需要 1us， 2us或 4us。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時間。 機器周期：單片機完成某種基本操作的時間稱為機器周期。 時鐘周期 P:既振蕩周期，是 MCS51 系列單片機的最小時序單位 .例如 :若時鐘頻率F=12MHZ，則時鐘周期 =1/F=。晶振頻率可選擇 ，電容可選則 15100PF，以對時鐘頻率起微調(diào)作用。 AT89C51的時鐘電路可以由內(nèi)部或外部兩種方式產(chǎn)生。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復位，則程序計數(shù)器 PC 將得不到一個合適的初值，因此， CPU 可能會從一個未被定義 12 的位置開始執(zhí)行程序。在上圖的復位電路中，當 Vcc掉電時，必然會使 RST端電壓迅速下降到 0V以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個負電壓將不會對器件產(chǎn)生損害 。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復位， RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。對于 CMOS 型單片機，由于在 RST端內(nèi)部有一個下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至 22μ F。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復位的時間要求。當人為按下按鈕時，則 Vcc的 +5V電平就會直接加到 RST端。 手動按鈕復位 手動按鈕復位需要 人為在復位輸入端 RST上加入高電平。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST引腳上有一個高電平并維持 2個機器周期 (24 個振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應并將系統(tǒng)復位。 單片機在啟動時都需要復位，以使 CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開000H 0FFFH 程序存儲器 0FFFH 0000H 60KB 外部ROM 64KB 外部 RAM 4KB 內(nèi)部 EA=1 4KB 外部 EA=0 專用寄存器 內(nèi)部RAM FFFFH 1000H 0FFFH 0000H FFH 80H 7FH 00H 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 外部數(shù)據(jù)存儲器 圖 4 AT89C51 芯片 程序存儲器結(jié)構(gòu) 11 始工作。 并行輸入輸出 (I/O)口： 單片機有 32個 I/O口， P0， P1， P2， P3口。 定時 /計數(shù)器 1）定時器方式寄存器： TMOD 2）定時器控制寄存器： TCON 3）計數(shù)寄存器： TH0、 TL0； TH TL1。 （ 2） EPROM型單片機：內(nèi)部具有 EPROM型程序存儲器，對于有窗口的 EPROM型單片機，可以通過紫外線擦除器擦除 EPROM中的程序，用編程工具把新的程序代碼寫入 EPROM，且可以反復擦除和寫入。根據(jù)單片機內(nèi)部程序存儲器 10 類型的不同有可分為下列產(chǎn)品： （ 1） ROM行單片機：內(nèi)部具有工廠掩膜變成的只讀程序儲存器 ROM。 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) AT89C51芯片內(nèi)部有 128個 8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM只有 128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 EA/Vpp(31角 )：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部 程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 LE/PROG(30腳 )：地址鎖存允許信號。 P3 口 (10~17 腳 )： ~ 統(tǒng)稱為 P3口。 P1口 (1~8腳 )： ~P1口，可作為準雙向 I/O口使用。 時鐘類引腳 XTAL1(19腳 ) 和 XTAL2(18腳 )：接外部石英晶體的一端。 電源類引腳 VCC(40腳 )：接 +5 V電源正端。其中有些管腳具有兩種功能。 MCS51單片機 AT89C51芯片介紹 AT89C51引腳功能介紹 根據(jù) 初步設計方案的分析，設計一個數(shù)字時鐘的應用系統(tǒng)，以 MCS51 系列單片機AT89C51芯片為基礎，它將 CPU、 RAM、 ROM、定時器 /計數(shù)器和多功能部件集成在一塊芯片上，在我國應用非常廣泛。由于檢測一個從 1到 0的下降沿需要 2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。在每個機器周期的 S5P2期間采樣 T0、 T1引腳電平。計數(shù)值 N乘以機器周期 Tcy就是定時時間 t。 P0 口為開漏輸出，作為輸出口時需加上拉電阻，阻值一般為 10k。晶振 Y1 也可以采用 6MHz或者 ，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振， 51 單片機最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。另外為了使用的方便，也設計了按鍵，可以通過按鍵對時分秒進行調(diào)整，這樣程序就加了按鍵程序。 它是利用單片機的內(nèi)部的定時 /計數(shù)器工作與定時方式，對機器周期計數(shù)形成基準時間（如 10ms）然后用另外一個計數(shù)器或軟件計數(shù)的形式對基準時間進行計數(shù)形成秒（如對 10ms計數(shù) 100 次），“秒”計數(shù) 60 次形成“分”，“分”計數(shù) 60 次形成“時”，“時” 計數(shù)24 次形成“天”并清零，然后通過譯碼器，數(shù)碼管把他們的內(nèi)容在相應的位置顯示出來。 這兩大系列單片機的主要硬件特性如 表 1： 片內(nèi) ROM模式 ROM 大小 RAM 大小 尋址 范圍 I/O特性 中斷源 數(shù)量 無