C51基础知识

1.什么是C51？

计算机平台——C语言

单片机平台——C51

计算机平台的CPU主频，内存和硬盘相较于单片机平台都是巨大的量级，另一方面，计算机平台的有不同的操作系统，如Windows，Linux，macOS等，单片机一般是没有操作系统的，（也会有一些简单的操作系统如：RTOS,但与计算机平台的系统相比，还是较为简单的）代码直接运行在芯片上，我们常称为裸机开发，计算机平台的开发叫做基于系统的开发。另外，编写代码时，需要基于单片机硬件的不同进行编写，而在计算机平台的开发则很少考虑这些问题。

2.C51数据类型

若选用不恰当的数据类型，可能导致程序无法正常运行。

（1）整型

由表可知，最常用的整型变量为int和long

同时整型又分为有符号和无符号数据类型

有符号int,为15位数据位和一位符号位。无符号int,16位都是数据位，没有符号位

（2）浮点型

可以看出，对于C51而言，这两个数据类型占用字节数相同，因此可以一般均采用float类型。

对于浮点型数据，一般不太关注数据范围，因为是非常大的。

（3）字符型 

 应当说明的是，char ch ='a';和char ch=97;表达的含义相同，因此在实际的单片机开发过程中，char类型也是可以作为整型的一部分。

3.常用运算符号

（1）算术运算符

• +
• -
• *
• /
• %
• ++
• --

特别注意的是，取模运算只能用于整数，不能用于浮点数 

（2）关系运算符 

• >
• <
• ==
• >=
• <=
• !=

（3） 位操作运算符

• & 与
• | 或
• ~非
• ^ 异或
• << 左移
• >>右移

实质上是对二进制的操作 

左移：向高位移，在低位补0，高位溢出的删掉

右移：向低位移，在高位补0，低位溢出的删掉

^异或运算,在单片机中最常用的，是对某一位进行反转

异或运算
5 0101
^ 0011 =3
6 0110

（4）逻辑运算符

•  &&
• ||
• ！

（5）&和&&的区别是什么？ 

逻辑运算是将式子作为整体进行运算的

举例来说明， 

10&&7=1 非零和非零结果为1 一般会用两个式子进行逻辑运算如5>3&&3*2<5=0

10&7=2

10   1010
&    0010  =2 //该行为&运算之后的结果
7    0111

类似的，|和||之间的区别同理。

（6）~和!之间的区别是什么？

逻辑运算
！5>3=0
!2*3=5 =1

~7
0000 0111
1111 1000=248
unsigned char

~7
0000 0000 0000 0111
1111 1111 1111 1000=65528
unsigned int

上面的例子可以看出，在不同的数据类型里，对7取反的值是不同的

 （7）优先级说明

在进行运算时，如果不确定优先级的高低，可以用括号。

4.常用头文件

C语言中常用的头文件

标准输入输出    标准库      数学库    字符串库
stdio.h        stdlib.h   math.h    string.h
sprintf();     malloc();  sin();    strlen();
scanf();       free();    cos();    strcpy();
fgets();       rand();    atan();   strcat();
fputs();       atoi();    sqrt();   strcmp();
printf();

C51的开发中常用的库有stdio.h和math.h,其中sprintf();是标准输入输出库中较为常用的，

char str[32];
int a=10 b=5;
sprintf(str,"hello,world");
sprintf(str,"%d+%d=%d",a,b,a+b);
将字符串保存至数组

另外，intrins.h也会用到，包含的_nop_();这条语句作用是使单片机运行停止一个周期

5.不同数据类型使用的不同的格式化字符串符号

特别注意的是，

char ch ='a'
printf("%c",ch);//输出a

char ch =50
printf("%c",ch);//输出2

char ch =50
printf("%d",(int)ch);//输出50

类似的
unsigned char ch=50;
printf("%u",(unsigned int)ch);//输出50

当做整数输出时，需要进行强制类型转换

6.进制关系梳理

不同进制可以进行加减运算

十进制   15            26            41
二进制   0b0000 1111   0b0001 1010   0b0010 1001
十六进制 0x0f          0x1A          0x29

值得注意的是，变量保存的是数值，而非进制。