上課所提到變量就是一種在程序執(zhí)行過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)識符作為變量名，并指出所用的數(shù)據(jù)類型和存儲模式，這樣編譯系統(tǒng)才能為變量分配相應(yīng)的存儲空間。定義一個變量的格式如下：
[存儲種類] 數(shù)據(jù)類型 [存儲器類型] 變量名表
在定義格式中除了數(shù)據(jù)類型和變量名表是必要的，其它都是可選項。存儲種類有四種：自動（auto）,外部（extern）,靜態(tài)（static）和寄存器（register），缺省類型為自動(auto)。這些存儲種類的具體含義和使用方法，將在第七課《變量的存儲》中進一步進行學(xué)習(xí)。
而這里的數(shù)據(jù)類型則是和我們在第四課中學(xué)習(xí)到的名種數(shù)據(jù)類型的定義是一樣的。說明了一個變量的數(shù)據(jù)類型后，還可選擇說明該變量的存儲器類型。存儲器類型的說明就是指定該變量在單片機c語言硬件系統(tǒng)中所使用的存儲區(qū)域，并在編譯時準(zhǔn)確的定位。表6－1中是KEIL uVision2所能認(rèn)別的存儲器類型。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）的地址表請看附錄二 AT89c51特殊功能寄存器列表
|
表6－1 存儲器類型 |
||||||||||||||
|
如果省略存儲器類型，系統(tǒng)則會按編譯模式SMALL,COMPACT或LARGE所規(guī)定的默認(rèn)存儲器類型去指定變量的存儲區(qū)域。無論什么存儲模式都能聲明變量在任何的8051存儲區(qū)范圍，然而把最常用的命令如循環(huán)計數(shù)器和隊列索引放在內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)能顯著的提高系統(tǒng)性能。還有要指出的就是變量的存儲種類與存儲器類型是完全無關(guān)的。
. 數(shù)據(jù)存儲模式
存儲模式?jīng)Q定了沒有明確指定存儲類型的變量，函數(shù)參數(shù)等的缺省存儲區(qū)域，共三種：
1. 1. Small模式
所有缺省變量參數(shù)均裝入內(nèi)部RAM，優(yōu)點是訪問速度快，缺點是空間有限，只適用于小程序。
2. 2. Compact模式
所有缺省變量均位于外部RAM區(qū)的一頁(256Bytes)，具體哪一頁可由P2口指定，在STARTUP.A51文件中說明，也可用pdata指定，優(yōu)點是空間較Small為寬裕速度較Small慢，較large要快，是一種中間狀態(tài)。
3. 3. large模式
所有缺省變量可放在多達64KB的外部RAM區(qū)，優(yōu)點是空間大，可存變量多，缺點是速度較慢。
提示：存儲模式在單片機c語言編譯器選項中選擇。
之前提到簡單提到sfr,sfr16,sbit定義變量的方法，下面我們再來仔細(xì)看看。
sfr和sfr16能直接對51單片機的特殊寄存器進行定義，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);
我們能這樣定義AT89c51的P1口
sfr P1 = 0x90; //定義P1 I/O口，其地址90H
sfr關(guān)鍵定后面是一個要定義的名字，可任意選取，但要符合標(biāo)識符的命名規(guī)則，名字最好有一定的含義如P1口能用P1為名，這樣程序會變的好讀好多。等號后面必須是常數(shù)，不允許有帶運算符的表達式，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則是用來定義16位特殊功能寄存器，如8052的T2定時器，能定義為：
sfr16 T2 = 0xCC; //這里定義8052定時器2，地址為T2L=CCH,T2H=CDH
用sfr16定義16位特殊功能寄存器時，等號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器0和1的定義。
sbit可定義可位尋址對象。如訪問特殊功能寄存器中的某位。其實這樣應(yīng)用是經(jīng)常要用的如要訪問P1口中的第2個引腳P1.1。我們能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。
在單片機c語言存儲器類型中供給有一個bdata的存儲器類型，這個是指可位尋址的數(shù)據(jù)存儲器，位于單片機的可位尋址區(qū)中，能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]，這些也稱為可尋址位對象
sbit ib7=ib^7 //用關(guān)鍵字sbit定義位變量來獨立訪問可尋址位對象的其中一位
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型，char0-7,int0-15,long0-31。
下面我們用上一課的電路來實踐一下這一課的知識。同樣是做一下簡單的跑馬燈實驗，項目名為RunLED2。程序如下:
sfr P1 = 0x90; //這里沒有使用預(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)定義文件其實就是這個作用
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; //點亮P1_0
for (a=0;a<50000;a++)
P1_7 = 0; //點亮P1_7
for (b=0;b<255;b++)
{
for (a=0;a<10000;a++)
P1 = b; //用b的值來做跑馬燈的花樣
}
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);
}
. Keil c51指針變量
單片機c語言支持一般指針(Generic Pointer)和存儲器指針(Memory_Specific Pointer).
1. 1. 一般指針
一般指針的聲明和使用均與標(biāo)準(zhǔn)C相同，不過同時還能說明指針的存儲類型，例如：
long * state;為一個指向long型整數(shù)的指針，而state本身則依存儲模式存放。
char * xdata ptr；ptr為一個指向char數(shù)據(jù)的指針，而ptr本身放于外部RAM區(qū)，以上的long,char等指針指向的數(shù)據(jù)可存放于任何存儲器中。
一般指針本身用3個字節(jié)存放，分別為存儲器類型，高位偏移，低位偏移量。
2. 2. 存儲器指針
基于存儲器的指針說明時即指定了存貯類型，例如：
char data * str;str指向data區(qū)中char型數(shù)據(jù)
int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整數(shù)。
這種指針存放時，只需一個字節(jié)或2個字節(jié)就夠了，因為只需存放偏移量。
3. 3. 指針轉(zhuǎn)換
即指針在上兩種類型之間轉(zhuǎn)化：
l 當(dāng)基于存儲器的指針作為一個實參傳遞給需要一般指針的函數(shù)時，指針自動轉(zhuǎn)化。
l 如果不說明外部函數(shù)原形，基于存儲器的指針自動轉(zhuǎn)化為一般指針，導(dǎo)致錯誤，因而請用“＃include”說明所有函數(shù)原形。
l 能強行改變指針類型。
變量的存儲類別
一、static（靜態(tài)局部）變量。
1、靜態(tài)局部變量在程序整個運行期間都不會釋放內(nèi)存。
2、對于靜態(tài)局部變量，是在編譯的時候賦初值的，即只賦值一次。如果在程序運行時已經(jīng)有初值，則以后每次調(diào)用的時候不再重新賦值。
3、如果定義局部變量的時候不賦值，則編譯的時候自動賦值為0。而對于自動變量而言，定義的時候不賦值，則是一個不確定的值。
4、雖然靜態(tài)變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后仍然存在，但是其他函數(shù)不能引用。
二、用extern聲明外部變量。
用extern聲明外部變量，是為了擴展外部變量的作用范圍。比如一個程序能由多個源程序文件組成。如果一個程序中需要引用另外一個文件中已經(jīng)定義的外部變量，就需要使用extern來聲明。
正確的做法是在一個文件中定義外部變量，而在另外一個文件中使用extern對該變量作外部變量聲明。
一個文件中： int abc;
另外一個文件中： extern abc;
例子：
用extern將外部變量的作用域擴展到其他文件：
文件1：
//用extern將外部變量的作用域擴展到其他文件中
#include
#include
#include
unsigned int array[10];
void fillarray();
void init_ser()
{
SCON=0X50;
TMOD|=0X20;
TH1=0XF3;
TR1=1;
TI=1;
}
void main()
{
unsigned int i;
init_ser();
fillarray();
for(i=0;i<10;i++)
{
printf("array[%d]=%dn",i,array[i]);
}
for(;;){;}
}
文件2：
extern int array[10];
void fillarray()
{
unsigned char i;
for(i=0;i<10;i++)
{
array[i]=i;
}
}
在單片機c語言中變量的空間分配幾個方法
1、 data區(qū)空間小，所以只有頻繁用到或?qū)\算速度要求很高的變量才放到data區(qū)內(nèi)，比如for循環(huán)中的計數(shù)值。
2、 data區(qū)內(nèi)最好放局部變量。
因為局部變量的空間是能覆蓋的某個函數(shù)的局部變量空間在退出該函數(shù)是就釋放，由別的函數(shù)的局部變量覆蓋），能提高內(nèi)存利用率。當(dāng)然靜態(tài)局部變量除外，其內(nèi)存使用方式與全局變量相同；
3、 確保你的程序中沒有未調(diào)用的函數(shù)。
在Keil C里遇到未調(diào)用函數(shù)，編譯器就將其認(rèn)為可能是中斷函數(shù)。函數(shù)里用的局部變量的空間是不釋放，也就是同全局變量一樣處理。這一點Keil C做得很愚蠢，但也沒辦法。
4、 程序中遇到的邏輯標(biāo)志變量能定義到bdata中，能大大降低內(nèi)存占用空間。
在51系列芯片中有16個字節(jié)位尋址區(qū)bdata，其中能定義8*16=128個邏輯變量。定義方法是： bdata bit LedState;但位類型不能用在數(shù)組和結(jié)構(gòu)體中。
5、 其他不頻繁用到和對運算速度要求不高的變量都放到xdata區(qū)。
6、 如果想節(jié)省data空間就必須用large模式，將未定義內(nèi)存位置的變量全放到xdata區(qū)。當(dāng)然最好對所有變量都要指定內(nèi)存類型。
7、 當(dāng)使用到指針時，要指定指針指向的內(nèi)存類型。
在單片機c51語言中未定義指向內(nèi)存類型的通用指針占用3個字節(jié)；而指定指向data區(qū)的指針只占1個字節(jié)；指定指向xdata區(qū)的指針占2個字節(jié)。如指針p是指向data區(qū)，則應(yīng)定義為： char data *p;。還可指定指針本身的存放內(nèi)存類型，如：char data * xdata p;。其含義是指針p指向data區(qū)變量，而其本身存放在xdata區(qū)。
下載文檔
