前言

前段時(shí)間給自己放了一個(gè)長(zhǎng)假，和家人出去玩了一圈，最近又一直在處理一些工作，就沒(méi)有多少時(shí)間做視頻，所以就有很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有更新視頻了，后面整理一些內(nèi)容再更新出來(lái)。發(fā)現(xiàn)B站也能寫(xiě)些文章，估計(jì)是太小眾了吧（是我孤陋寡聞了），之前一直沒(méi)用過(guò)，今天就試著把公眾號(hào)上的文章搬過(guò)來(lái)看看吧。前期搬過(guò)來(lái)的一些文章可能發(fā)表比較久遠(yuǎn)的了，如果一些話(huà)不合語(yǔ)境，還望諒解，哈哈哈~以后再保持兩個(gè)平臺(tái)同步吧，如果覺(jué)得還有點(diǎn)用希望能點(diǎn)個(gè)贊！如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤還請(qǐng)指正！

為什么是C？

從這篇文章開(kāi)始我們將講解單片機(jī)編程開(kāi)發(fā)相關(guān)知識(shí)，如果沒(méi)有編程基礎(chǔ)或不太熟練的朋友就跟著一起從基礎(chǔ)學(xué)起吧，但一定要記住看完后自己必須多思考，多查資料，多練習(xí)，才能掌握得了，不然后面的內(nèi)容會(huì)完全跟不上，從而失去學(xué)習(xí)興趣，有問(wèn)題可以留言或私信。有基礎(chǔ)的朋友可以略過(guò)這些基礎(chǔ)知識(shí)講解內(nèi)容，當(dāng)然我還是建議如果有空還是值得看一下的，畢竟是我一字一句敲下來(lái)的，給個(gè)面子撒，若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤順便指出來(lái)就更好了，明天周六那正好這篇文章可以多扯會(huì)淡。

我們使用51單片機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目時(shí)使用的編程語(yǔ)言主要有兩種，即匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言，通常情況下多數(shù)人使用的都是C語(yǔ)言。有些人可能看到匯編就想起了微機(jī)原理了吧，微機(jī)原理難不難，比較難，它的難很大程度是因?yàn)樗枰脜R編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。

為什么我們不用Java，Python等更簡(jiǎn)單的高級(jí)語(yǔ)言呢？因?yàn)槟菚?huì)它們都還沒(méi)出生呀，它娘都還年輕著呢。任何事物產(chǎn)生都得依靠環(huán)境吧，正所謂經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑，這些高級(jí)語(yǔ)言耗費(fèi)的內(nèi)存空間巨大，對(duì)于8086,8051等早期的控制器來(lái)說(shuō)其內(nèi)部資源非常有限，甚至內(nèi)部ram都沒(méi)有，還得外掛才能用，每一點(diǎn)資源都得摳摳搜搜省著用，現(xiàn)在它們見(jiàn)到Java，Python等語(yǔ)言也只能說(shuō)，臣妾辦不到呀！匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)就是緊湊，訪(fǎng)問(wèn)底層硬件非常容易，特別容易生成機(jī)器代碼，所以它具有天生的優(yōu)勢(shì)，但它的最大缺點(diǎn)，也是最致命的就是它的代碼可讀性太差，不好記呀，簡(jiǎn)單說(shuō)就是這家伙親機(jī)器不親人類(lèi)。我們?nèi)祟?lèi)最喜歡偷懶了，就像匯編出來(lái)后，手打的機(jī)器代碼被人拋棄了一樣（有人可能沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)手打機(jī)器代碼這玩意，在一些科技紀(jì)錄片或電影里找找應(yīng)該有，說(shuō)實(shí)話(huà)現(xiàn)實(shí)版的我也沒(méi)見(jiàn)過(guò)，科技博物館應(yīng)該有，所以那時(shí)候的計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)絕對(duì)不是熱門(mén)專(zhuān)業(yè)，誰(shuí)沒(méi)事想整天對(duì)著一堆紙費(fèi)那么大勁呢，是吧，萬(wàn)一媳婦找不著咋整呀），后來(lái)，C語(yǔ)言被開(kāi)發(fā)出來(lái)它保持了匯編優(yōu)良的底層訪(fǎng)問(wèn)效率，而且可讀性大大增強(qiáng)（它訪(fǎng)問(wèn)硬件的效率稍微遜色于匯編，代碼也沒(méi)匯編精簡(jiǎn)，但終于可以不用記憶代碼了呀，犧牲一點(diǎn)效率和空間也OK啦），后來(lái)計(jì)算機(jī)資源越來(lái)越來(lái)豐富了，Java，Python等各類(lèi)牛鬼蛇神的高級(jí)語(yǔ)言出來(lái)后，C語(yǔ)言也慢慢地落寞了（對(duì)吧，人啦，就是善變，來(lái)個(gè)富婆（爺）就可以“拋妻（夫）棄子”，長(zhǎng)相（年齡）通通都不重要），但它的境遇比紙帶代碼，和匯編要好很過(guò)，至少它可讀性良好，對(duì)底層訪(fǎng)問(wèn)效率夠高，在電子，微控制器領(lǐng)域還是沒(méi)人能取代它的地位。所以以后人類(lèi)社會(huì)只要還使用電子產(chǎn)品就應(yīng)該還會(huì)存在C語(yǔ)言。

以上扯了這么多就是為了說(shuō)清單片機(jī)開(kāi)發(fā)選擇C語(yǔ)言的原因，同時(shí)也說(shuō)明一點(diǎn)，如果你掌握好了C語(yǔ)言就不愁找不到工作，雖然它可能不能像游戲開(kāi)發(fā)，移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一樣動(dòng)不動(dòng)就年薪百萬(wàn)，但再不濟(jì)在電子行業(yè)總有一家公司容得下你。并且當(dāng)你你有C語(yǔ)言的基礎(chǔ)后，你再學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言會(huì)更輕松，到時(shí)同樣可以獲得互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的工作。

有很多初學(xué)者可能意志不堅(jiān)，看到其他語(yǔ)言簡(jiǎn)單或哪個(gè)朋友啥東西好就又去學(xué)其他的去了，這都是很正常的事，我覺(jué)得選擇沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分，你也不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)選擇就錯(cuò)過(guò)了人生，更何況這世界何為成??？這是一個(gè)很主觀(guān)的詞，即使到蓋棺定論也沒(méi)有人可論你成敗（后人評(píng)論的就不關(guān)自己啥事了吧）。所以特別是在校大學(xué)生，在沒(méi)畢業(yè)之前多去探索一些自己喜歡的事物吧，這總比做玩游戲的死肥宅強(qiáng)。這不昨天剛高考完嘛，如果是今年剛參加高考的朋友看到這篇文章，又有志于做程序員的，那也送上一句，少年，不管考試結(jié)果如何，趁年輕，盡管去折騰吧！

前段時(shí)間有一個(gè)小弟弟，初中畢業(yè)后修車(chē)修了差不多五年了，他看了我的視頻后跟我說(shuō)想學(xué)電子，以后更專(zhuān)業(yè)的修車(chē)，拿更高的工資，我對(duì)他這股學(xué)習(xí)的勁是非常贊同的，并且他目標(biāo)已經(jīng)很明確了，我覺(jué)得這小朋友有戲。他自己也買(mǎi)了材料，書(shū)籍，儀器來(lái)學(xué)習(xí)，并且也認(rèn)識(shí)到自己差一個(gè)人帶，我就跟他說(shuō)遇到問(wèn)題告訴我。這段時(shí)間他碰到問(wèn)題就會(huì)跟我說(shuō)，雖然最開(kāi)始他問(wèn)的很基礎(chǔ)，有些甚至讓我哭笑不得（也有些是代溝問(wèn)題吧，畢竟00后腦回路跟我還是不一樣），但我盡量以他了解的基礎(chǔ)給予回復(fù)，現(xiàn)在他提的一些問(wèn)題就慢慢的專(zhuān)業(yè)一些了，這是一件很趣的事情。一個(gè)對(duì)比的例子，就是我的外甥，高中文化，幾年前他說(shuō)想跟我學(xué)，我當(dāng)面跟他說(shuō)需要準(zhǔn)備什么，學(xué)習(xí)什么，怎么做，把前期學(xué)習(xí)需要準(zhǔn)備的資料也給到他，讓他遇到問(wèn)題就及時(shí)告訴我，前兩天還能問(wèn)些問(wèn)題，一個(gè)星期左右就變成我問(wèn)他學(xué)習(xí)進(jìn)度了，到后面我問(wèn)他也得不到回復(fù)了，現(xiàn)在幾年過(guò)去了它干著我看不懂的工作，不知是好事還是壞事，也不知道是不是自己對(duì)他期望太高。我的結(jié)論就是不管學(xué)什么知識(shí)，只有你自己真正有了一個(gè)明確的目標(biāo)之后，監(jiān)督自己，認(rèn)清現(xiàn)狀，調(diào)整狀態(tài)，找到適合自己的解決方案，一步一步實(shí)現(xiàn)小目標(biāo)，你才能取得成效。

先不扯遠(yuǎn)了吧，接下來(lái)進(jìn)入正題。

C語(yǔ)言簡(jiǎn)介

C語(yǔ)言是1972 年在美國(guó)AT＆T公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室的丹尼斯·里奇為了移植與開(kāi)發(fā) UNIX 操作系統(tǒng)，而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言，其代碼的可讀性和移植性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)匯編語(yǔ)言。C語(yǔ)言也是一種高級(jí)語(yǔ)言，我們知道高級(jí)語(yǔ)言在效率和代碼空間上都不敵匯編，但一方面C語(yǔ)言具有指針，該功能使其能對(duì)硬件地址進(jìn)行直接操作，另外C語(yǔ)言通過(guò)編譯器的優(yōu)化，很大程度提高了執(zhí)行效率，降低了程序空間，在對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，還可通過(guò)對(duì)C語(yǔ)言可嵌入?yún)R編代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。而對(duì)于較大的程序，無(wú)論從開(kāi)發(fā)的速度、結(jié)構(gòu)的清晰等方面來(lái)比較，C語(yǔ)言比匯編具有更多的優(yōu)勢(shì)。

C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)是于 1988 年由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI，全稱(chēng) American National Standard Institute）制定的。

至 1973 年起，UNIX 操作系統(tǒng)完全使用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)。

目前，C 語(yǔ)言是最廣泛使用的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。

大多數(shù)先進(jìn)的軟件都是使用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)今最流行的 Linux 操作系統(tǒng)和 RDBMS（Relational Database Management System：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)） MySQL 等都是使用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的。

C語(yǔ)言能運(yùn)用于大多數(shù)軟件開(kāi)發(fā)場(chǎng)景。

甚至后續(xù)很多其他高級(jí)語(yǔ)言都是使用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。

以上都是C語(yǔ)言的一些常規(guī)優(yōu)勢(shì)，下面我們?cè)賮?lái)看看使用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)編程的一些優(yōu)勢(shì)：

●作為高級(jí)語(yǔ)言，可讀性強(qiáng)，不依賴(lài)于機(jī)器，移植性好。

●可直接訪(fǎng)問(wèn)物理地址，程序執(zhí)行效率高。

●可進(jìn)行位操作，可提升寄存器訪(fǎng)問(wèn)效率。

●擁有復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型可增強(qiáng)對(duì)程序處理的能力。

●即使不懂得單片機(jī)指令集，也能編寫(xiě)單片機(jī)程序。

●具有常用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)。

●具有專(zhuān)門(mén)針對(duì)MCS-51單片機(jī)的code、data、idata、pdata、xdata等存儲(chǔ)類(lèi)型，滿(mǎn)足不同需求，并能自動(dòng)為變量合理分配地址。

●具有small、compact、large等編譯模式，可適應(yīng)不同大小的片上存儲(chǔ)器。

總之一句，可讀行強(qiáng)，功能先進(jìn)，效率高，可移植性好。

看明白看吧，這里還是在說(shuō)為何選擇C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，上一節(jié)太長(zhǎng)不想看直接看這一節(jié)內(nèi)容就行，欲練此功……

C51編譯器

51單片機(jī)開(kāi)發(fā)編譯有很多，現(xiàn)在比較有名的是IAR for 8051編譯器和KEIL for C51編譯器，但這兩個(gè)軟件都不是免費(fèi)的，官網(wǎng)提高的免費(fèi)版是有使用限制的。另外還有一些編譯器是免費(fèi)的，但需要一定基礎(chǔ)，初學(xué)者就不推薦使用了，等你翅膀硬了之后在自己配置編譯環(huán)境吧。

簡(jiǎn)單介紹兩個(gè)免費(fèi)編譯器：可跨平臺(tái)使用的開(kāi)源編譯器sdcc，有空可以自己查資料搭建一下，后期如果有時(shí)間我再做個(gè)教程吧。另外微軟公司提供的Visual Studio Code這個(gè)免費(fèi)又強(qiáng)大的代碼編輯器配合一些三方插件工具也可以實(shí)現(xiàn)各種單片機(jī)編譯功能，效果也不錯(cuò)，這個(gè)也以后再另說(shuō)吧。IAR for 8051編譯器和KEIL for C51編譯器在官網(wǎng)都可以免費(fèi)下載，可自行下載安裝，我這里后續(xù)的內(nèi)容以KEIL for C51編譯器為例。關(guān)于KEIL for C51編譯器的安裝前面的視頻里有提到過(guò)了，不知道的可以點(diǎn)擊查看：keil MDK與C51共存也算個(gè)問(wèn)題？

C語(yǔ)言變量類(lèi)型和數(shù)據(jù)范圍

有C語(yǔ)言基礎(chǔ)的朋友可以不看或簡(jiǎn)單看一下。

什么是變量？變量自然和常量是相對(duì)的。常量就是1、2、3、4.5、10.6…等已經(jīng)確定的數(shù)據(jù)或字符（串），而變量則跟中小學(xué)階段方程式中的a，b，c……x，y，z是一樣，它可以是1，也可以讓它是2，或者任何其他數(shù)字。

以前數(shù)學(xué)里邊有的正數(shù)、負(fù)數(shù)、整數(shù)和小數(shù)可以是無(wú)窮的。但在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由于內(nèi)部空間的限制，在C語(yǔ)言里，除名字和數(shù)學(xué)里學(xué)的不一樣外，還對(duì)數(shù)據(jù)范圍也進(jìn)行了一定限制。在C語(yǔ)言中數(shù)據(jù)基本類(lèi)型分為字符型、整型、長(zhǎng)整型以及浮點(diǎn)型，它們的數(shù)值范圍不一。并且C51中的數(shù)據(jù)范圍和常規(guī)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的略有不同，以后可能在其他單片機(jī)中又會(huì)有些不一樣，這都是單片機(jī)硬件屬性決定的，這點(diǎn)大家不用死記，做個(gè)了解，以后編程時(shí)多注意一下就行，具體問(wèn)題具體分析。在我們平時(shí)編程的時(shí)候也要考慮合理使用數(shù)據(jù)類(lèi)型，為變量合理分配數(shù)據(jù)類(lèi)型一個(gè)可以避免數(shù)據(jù)超限，另外也可以節(jié)約內(nèi)存空間。優(yōu)化程序的時(shí)候也應(yīng)考慮數(shù)據(jù)類(lèi)型的合理合規(guī)。

C51數(shù)據(jù)類(lèi)型和范圍查看下圖：

C語(yǔ)言基本運(yùn)算符簡(jiǎn)介

和小學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)的加、減、乘、除等運(yùn)算符號(hào)一樣，在C語(yǔ)言中也包含這些運(yùn)算，但是有些表達(dá)方法不一樣，并且還有其他額外的一些運(yùn)算符號(hào)。在C語(yǔ)言編程中，加、減、乘、除和取余數(shù)的符號(hào)分別是：+、-、*、/、%。此外，C語(yǔ)言中還有額外的兩個(gè)運(yùn)算符++和--，它們的用法是一樣的，一個(gè)是自加1，一個(gè)是自減1，以上的運(yùn)算符稱(chēng)為算術(shù)運(yùn)算符，它的具體功能如下：

與數(shù)學(xué)中的關(guān)系運(yùn)算符一樣，C語(yǔ)言中也有關(guān)系運(yùn)算符只是他們的寫(xiě)法你不一定認(rèn)識(shí)，比如>，<，<=，>=，==，!=，它們的具體使用說(shuō)明如下：

C語(yǔ)言中還有邏輯運(yùn)算符比如&&，||，!，

因?yàn)橛?jì)算機(jī)是使用二進(jìn)制，所以C語(yǔ)言中還有位運(yùn)算符，使用說(shuō)明如下：

以上很多運(yùn)算符你之前可能都只見(jiàn)過(guò)符號(hào)不認(rèn)識(shí)含義，在C語(yǔ)言中未來(lái)編程方便還有許多賦值運(yùn)算符。你可能想到=，但還有+=，-=，*=，/=等等，更多你沒(méi)講過(guò)的，一起來(lái)看看：

還有一些用的多的，又是初學(xué)者很容易搞混的運(yùn)算符，如下：

因?yàn)閮?nèi)容比較多，我們?cè)谶@一節(jié)就先簡(jiǎn)單了解，后面編程具體使用時(shí)再詳細(xì)介紹。

和數(shù)學(xué)中的運(yùn)算符具有優(yōu)先順序一樣C語(yǔ)言中的運(yùn)算符也有優(yōu)先順序，他和數(shù)學(xué)中的運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)差不多，但因?yàn)槎嗔撕芏?，我們平時(shí)編程時(shí)需要記住它們的優(yōu)先順序，否則結(jié)果可能不如你意，當(dāng)然我們?cè)诓磺宄那闆r下使用括號(hào)來(lái)限定運(yùn)算范圍是很好的習(xí)慣，現(xiàn)在我們看一下C語(yǔ)言中的運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)：

小結(jié)

以上內(nèi)容都比較容易接受吧，和小學(xué)數(shù)學(xué)差不多，不過(guò)有些符號(hào)沒(méi)見(jiàn)過(guò)可能有些人是懵了，那就需要多花些時(shí)間理解熟練，所以這一節(jié)先介紹這么多。但是如果對(duì)什么的運(yùn)算符不太理解也沒(méi)關(guān)系，畢竟是初學(xué)，不表達(dá)不出的邏輯思想轉(zhuǎn)化為自己熟悉的邏輯也是可以的，以后熟練了自然而然就會(huì)了。下一篇文章我們?cè)俳又咽Ｏ碌囊恍┗A(chǔ)內(nèi)容講完，再接下來(lái)我們就要進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)了，有趣的才剛開(kāi)始，更多有趣內(nèi)容還在后頭呢，所以還沒(méi)理解的一定要抓緊時(shí)間把基礎(chǔ)問(wèn)題消化好。

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