C51函數(shù) - 單片機(jī)C語言知識點全攻略（三）

　　第十四課 C51函數(shù)

　　上一篇的最后一個例子中有用到函數(shù)，其實一直出現(xiàn)在例子中的 main（）也算是一個函數(shù)，只不過它比較特殊，編譯時以它做為程序的開始段。有了函數(shù) C 語言就有了模塊化的優(yōu) 點，一般功能較多的程序，會在編寫程序時把每項單獨的功能分成數(shù)個子程序模塊，每個子 程序就能用函數(shù)來實現(xiàn)。函數(shù)還能被反復(fù)的調(diào)用，因此一些常用的函數(shù)能做成函數(shù)庫 以供在編寫程序時直接調(diào)用，從而更好的實現(xiàn)模塊化的設(shè)計，大大提高編程工作的效率。 一．函數(shù)定義

　　通常 C 語言的編譯器會自帶標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)庫，這些都是一些常用的函數(shù)，Keil uv 中也不 例外。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)已由編譯器軟件商編寫定義，使用者直接調(diào)用就能了，而無需定義。但是 標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)不足以滿足使用者的特殊要求，因此 C 語言允許使用者根據(jù)需要編寫特定功能的 函數(shù)，要調(diào)用它必須要先對其進(jìn)行定義。定義的模式如下：

　　函數(shù)類型 函數(shù)名稱（形式參數(shù)表）

　?。?/p>

　　函數(shù)體

　?。?/p>

　　函數(shù)類型是說明所定義函數(shù)返回值的類型。返回值其實就是一個變量，只要按變量

　　類型來定義函數(shù)類型就行了。如函數(shù)不需要返回值函數(shù)類型能寫作“void”表示該函數(shù)沒 有返回值。注意的是函數(shù)體返回值的類型一定要和函數(shù)類型一致，不然會造成錯誤。函數(shù)名 稱的定義在遵循 C 語言變量命名規(guī)則的同時，不能在同一程序中定義同名的函數(shù)這將會造成 編譯錯誤（同一程序中是允許有同名變量的，因為變量有全局和局部變量之分）。形式參數(shù) 是指調(diào)用函數(shù)時要傳入到函數(shù)體內(nèi)參與運算的變量，它能有一個、幾個或沒有，當(dāng)不需要 形式參數(shù)也就是無參函數(shù)，括號內(nèi)能為空或?qū)懭搿皏oid”表示，但括號不能少。函數(shù)體中 能包含有局部變量的定義和程序語句，如函數(shù)要返回運算值則要使用 return 語句進(jìn)行返 回。在函數(shù)的｛｝號中也能什么也不寫，這就成了空函數(shù)，在一個程序項目中能寫一些 空函數(shù)，在以后的修改和升級中能方便的在這些空函數(shù)中進(jìn)行功能擴(kuò)充。

　　二．函數(shù)的調(diào)用

　　函數(shù)定義好以后，要被其它函數(shù)調(diào)用了才能被執(zhí)行。C 語言的函數(shù)是能相互調(diào)用的， 但在調(diào)用函數(shù)前，必須對函數(shù)的類型進(jìn)行說明，就算是標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)也不例外。標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的 說明會被按功能分別寫在不一樣的頭文件中，使用時只要在文件最前面用#include 預(yù)處理語 句引入相應(yīng)的頭文件。如前面一直有使用的 printf 函數(shù)說明就是放在文件名為 stdio.h 的 頭文件中。調(diào)用就是指一個函數(shù)體中引用另一個已定義的函數(shù)來實現(xiàn)所需要的功能，這個時候函 數(shù)體稱為主調(diào)用函數(shù)，函數(shù)體中所引用的函數(shù)稱為被調(diào)用函數(shù)。一個函數(shù)體中能調(diào)用數(shù)個 其它的函數(shù)，這些被調(diào)用的函數(shù)同樣也能調(diào)用其它函數(shù)，也能嵌套調(diào)用。筆者本人認(rèn)為 主函數(shù)只是相對于被調(diào)用函數(shù)而言。在 c51 語言中有一個函數(shù)是不能被其它函數(shù)所調(diào)用的， 它就是 main 主函數(shù)。調(diào)用函數(shù)的一般形式如下：

　　函數(shù)名 （實際參數(shù)表） “函數(shù)名”就是指被調(diào)用的函數(shù)。實際參數(shù)表能為零或多個參數(shù)，多個參數(shù)時要用逗

　　號隔開，每個參數(shù)的類型、位置應(yīng)與函數(shù)定義時所的形式參數(shù)一一對應(yīng)，它的作用就是把參 數(shù)傳到被調(diào)用函數(shù)中的形式參數(shù)，如果類型不對應(yīng)就會產(chǎn)生一些錯誤。調(diào)用的函數(shù)是無參函 數(shù)時不寫參數(shù)，但不能省后面的括號。

　　在以前的一些例子我們也能看不一樣的調(diào)用方式：

　　1．函數(shù)語句

　　如 printf （“Hello World！ ”）; 這是在 我們的第一個程序中出現(xiàn)的，它以 “Hello

　　World！ ”為參數(shù)調(diào)用 printf 這個庫函數(shù)。在這里函數(shù)調(diào)用被看作了一條語句。

　　2．函數(shù)參數(shù) “函數(shù)參數(shù)”這種方式是指被調(diào)用函數(shù)的返回值當(dāng)作另一個被調(diào)用函數(shù)的實際參

　　數(shù)，如 temp=StrToInt（CharB（16））;CharB 的返回值作為 StrToInt 函數(shù)的實際參數(shù)傳遞。

　　3．函數(shù)表達(dá)式

　　而在上一篇的例子中有 temp = Count（）;這樣一句，這個時候函數(shù)的調(diào)用作為一個運算 對象出現(xiàn)在表達(dá)式中，能稱為函數(shù)表達(dá)式。例子中 Count（）返回一個 int 類型的返回 值直接賦值給 temp。注意的是這種調(diào)用方式要求被調(diào)用的函數(shù)能返回一個同類型的值， 不然會出現(xiàn)不可預(yù)料的錯誤。

　　前面說到調(diào)用函數(shù)前要對被調(diào)用的函數(shù)進(jìn)行說明。標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)只要用#include 引入已 寫好說明的頭文件，在程序就能直接調(diào)用函數(shù)了。如調(diào)用的是自定義的函數(shù)則要用如下形 式編寫函數(shù)類型說明

　　類型標(biāo)識符 函數(shù)的名稱（形式參數(shù)表）; 這樣的說明方式是用在被調(diào)函數(shù)定義和主調(diào)函數(shù)是在同一文件中。你也能把這些寫到

　　文件名.h 的文件中用#include “文件名.h”引入。如果被調(diào)函數(shù)的定義和主調(diào)函數(shù)不是在同 一文件中的，則要用如下的方式進(jìn)行說明，說明被調(diào)函數(shù)的定義在同一項目的不一樣文件之上， 其實庫函數(shù)的頭文件也是如此說明庫函數(shù)的，如果說明的函數(shù)也能稱為外部函數(shù)。

　　extern 類型標(biāo)識符 函數(shù)的名稱（形式參數(shù)表）; 函數(shù)的定義和說明是完全不一樣的，在編譯的角度上看函數(shù)的定義是把函數(shù)編譯存放在

　　ROM 的某一段地址上，而函數(shù)說明是告訴編譯器要在程序中使用那些函數(shù)并確定函數(shù)的地 址。如果在同一文件中被調(diào)函數(shù)的定義在主調(diào)函數(shù)之前，這個時候能不用說明函數(shù)類型。也就 是說在 main 函數(shù)之前定義的函數(shù)，在程序中就能不用寫函數(shù)類型說明了。能在一個函 數(shù)體調(diào)用另一個函數(shù)（嵌套調(diào)用），但不允許在一個函數(shù)定義中定義另一個函數(shù)。還要注意 的是函數(shù)定義和說明中的“類型、形參表、名稱”等都要相一致。

　　三．中斷函數(shù) 中斷服務(wù)函數(shù)是編寫單片機(jī)應(yīng)用程序不可缺少的。中斷服務(wù)函數(shù)只有在中斷源請求響應(yīng)

　　中斷時才會被執(zhí)行，這在處理突發(fā)事件和實時控制是十分有效的。例如：電路中一個按鈕， 要求按鈕后 LED 點亮，這個按鈕何時會被按下是不可預(yù)知的，為了要捕獲這個按鈕的事件， 通常會有三種方法，一是用循環(huán)語句不斷的對按鈕進(jìn)行查詢，二是用定時中斷在間隔時間內(nèi) 掃描按鈕，三是用外部中斷服務(wù)函數(shù)對按鈕進(jìn)行捕獲。在這個應(yīng)用中只有單一的按鈕功能， 那么第一種方式就能勝任了，程序也很簡單，但是它會不停的在對按鈕進(jìn)行查詢浪費了

　　CPU 的時間。實際應(yīng)用中一般都會還有其它的功能要求同時實現(xiàn)，這個時候能根據(jù)需要選用第 二或第三種方式，第三種方式占用的 CPU 時間最少，只有在有按鈕事件發(fā)生時，中斷服務(wù)函 數(shù)才會被執(zhí)行，其余的時間則是執(zhí)行其它的任務(wù)。

　　如果你學(xué)習(xí)過匯編語言的話，剛開始寫匯編的中斷應(yīng)用程序時，你一定會為出入堆棧的 問題而困擾過。單片機(jī)c語言 語言擴(kuò)展了函數(shù)的定義使它能直接編寫中斷服務(wù)函數(shù)，你能不必考 慮出入堆棧的問題，從而提高了工作的效率。擴(kuò)展的關(guān)鍵字是 interrupt，它是函數(shù)定義時 的一個選項，只要在一個函數(shù)定義后面加上這個選項，那么這個函數(shù)就變成了中斷服務(wù)函數(shù)。

　　在后面還能加上一個選項 using，這個選項是指定選用 51 芯片內(nèi)部 4 組工作寄存器中的

　　那個組。開始學(xué)習(xí)者能不必去做工作寄存器設(shè)定，而由編譯器自動選擇，避免產(chǎn)生不必要的錯 誤。定義中斷服務(wù)函數(shù)時能用如下的形式。

　　函數(shù)類型 函數(shù)名 （形式參數(shù)） interrupt n ［using n］

　　interrupt 關(guān)鍵字是不可缺少的，由它告訴編譯器該函數(shù)是中斷服務(wù)函數(shù)，并由后面的

　　n 指明所使用的中斷號。n 的取值范圍為 0－31，但具體的中斷號要取決于芯片的型號，像 AT89c51 實際上就使用 0－4 號中斷。每個中斷號都對應(yīng)一個中斷向量，具體地址為 8n+3， 中斷源響應(yīng)后處理器會跳轉(zhuǎn)到中斷向量所處的地址執(zhí)行程序，編譯器會在這地址上產(chǎn)生一個 無條件跳轉(zhuǎn)語句，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)函數(shù)所在的地址執(zhí)行程序。下表是 51 芯片的中斷向量和中 斷號。

　　
表 9－1 AT89c51 芯片中斷號和中斷向量

　　使用中斷服務(wù)函數(shù)時應(yīng)注意：中斷函數(shù)不能直接調(diào)用中斷函數(shù);不能通過形參傳速參數(shù); 在中斷函數(shù)中調(diào)用其它函數(shù)，兩者所使用的寄存器組應(yīng)相同。限于篇幅其它與函數(shù)相關(guān)的知 識這里不能一一加以說明，如變量的傳遞、存儲，局部變量、全部變量等，有興趣的朋友可 以訪問筆者的網(wǎng)站 閱讀更多相關(guān)文章。

　　下面是簡單的例子。首先要在前面做好的實驗電路中加多一個按鈕，接在 P3.2（12 引腳外 部中斷 INT0）和地線之間。把編譯好后的程序燒錄到芯片后，當(dāng)接在 P3.2 引腳的按鈕接下 時，中斷服務(wù)函數(shù) Int0Demo 就會被執(zhí)行，把 P3 當(dāng)前的狀態(tài)反映到 P1，如按鈕接下后 P3.7

　?。ㄖ坝性谶@腳裝過一按鈕）為低，這個時候 P1.7 上的 LED 就會熄滅。放開 P3.2 上的按鈕后，

　　P1LED 狀態(tài)保持先前按下 P3.2 時 P3 的狀態(tài)。

　　#include 《at89x51.h》

　　unsigned char P3State（void）; //函數(shù)的說明，中斷函數(shù)不用說明

　　void main（void）

　　{

　　IT0 = 0; //設(shè)外部中斷 0 為低電平觸發(fā)

　　EX0 = 1; //允許響應(yīng)外部中斷 0

　　EA = 1; //總中斷開關(guān)

　　while（1）;

　　}

　　//外部中斷 0 演示，使用 2 號寄存器組

　　void Int0Demo（void） interrupt 0 using 2

　　{

　　unsigned int Temp; //定義局部變量

　　P1 = ~P3State（）; //調(diào)用函數(shù)取得 p2 的狀態(tài)反相后并賦給 P1

　　for （Temp=0; Temp《50; Temp++）; //延時 這里只是演示局部變量的使用

　　}

　　//用于返回 P3 的狀態(tài)，演示函數(shù)的使用

　　unsigned char P3State（void）

　　{

　　unsigned char Temp;

　　Temp = P3; //讀取 P3 的引腳狀態(tài)并保存在變量 Temp 中

　　//這樣只有一句語句實在沒必要做成函數(shù)，這里只是學(xué)習(xí)函數(shù)的基本使用方法

　　return Temp;

　　}

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