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第十四課 C51函數

作者:佚名   來源:本站原創   點擊數:x  更新時間:2007年07月14日   【字體:

上一篇的最后一個例子中有用到函數,其實一直出現在例子中的  main()也算是一個函數,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 C 語言就有了模塊化的優 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個子程序模塊,每個子 程序就能用函數來實現。函數還能被反復的調用,因此一些常用的函數能做成函數庫 以供在編寫程序時直接調用,從而更好的實現模塊化的設計,大大提高編程工作的效率。 一.函數定義

通常 C 語言的編譯器會自帶標準的函數庫,這些都是一些常用的函數,Keil uv 中也不 例外。標準函數已由編譯器軟件商編寫定義,使用者直接調用就能了,而無需定義。但是 標準的函數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需要編寫特定功能的 函數,要調用它必須要先對其進行定義。定義的模式如下:

函數類型    函數名稱(形式參數表)

函數體

函數類型是說明所定義函數返回值的類型。返回值其實就是一個變量,只要按變量

類型來定義函數類型就行了。如函數不需要返回值函數類型能寫作“void”表示該函數沒 有返回值。注意的是函數體返回值的類型一定要和函數類型一致,不然會造成錯誤。函數名 稱的定義在遵循 C 語言變量命名規則的同時,不能在同一程序中定義同名的函數這將會造成 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 是指調用函數時要傳入到函數體內參與運算的變量,它能有一個、幾個或沒有,當不需要 形式參數也就是無參函數,括號內能為空或寫入“void”表示,但括號不能少。函數體中 能包含有局部變量的定義和程序語句,如函數要返回運算值則要使用 return 語句進行返 回。在函數的{}號中也能什么也不寫,這就成了空函數,在一個程序項目中能寫一些 空函數,在以后的修改和升級中能方便的在這些空函數中進行功能擴充。

二.函數的調用

函數定義好以后,要被其它函數調用了才能被執行。C 語言的函數是能相互調用的, 但在調用函數前,必須對函數的類型進行說明,就算是標準庫函數也不例外。標準庫函數的 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  預處理語 句引入相應的頭文件。如前面一直有使用的 printf 函數說明就是放在文件名為 stdio.h 的 頭文件中。調用就是指一個函數體中引用另一個已定義的函數來實現所需要的功能,這個時候函 數體稱為主調用函數,函數體中所引用的函數稱為被調用函數。一個函數體中能調用數個 其它的函數,這些被調用的函數同樣也能調用其它函數,也能嵌套調用。筆者本人認為 主函數只是相對于被調用函數而言。在 c51 語言中有一個函數是不能被其它函數所調用的, 它就是 main 主函數。調用函數的一般形式如下:

函數名  (實際參數表) “函數名”就是指被調用的函數。實際參數表能為零或多個參數,多個參數時要用逗

號隔開,每個參數的類型、位置應與函數定義時所的形式參數一一對應,它的作用就是把參 數傳到被調用函數中的形式參數,如果類型不對應就會產生一些錯誤。調用的函數是無參函 數時不寫參數,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用方式:

1.函數語句


如  printf  ("Hello  World!\n"); 這是在 我們的第一個程序中出現的,它以 "Hello

World!\n"為參數調用 printf 這個庫函數。在這里函數調用被看作了一條語句。

2.函數參數 “函數參數”這種方式是指被調用函數的返回值當作另一個被調用函數的實際參

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

3.函數表達式

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

前面說到調用函數前要對被調用的函數進行說明。標準庫函數只要用#include  引入已 寫好說明的頭文件,在程序就能直接調用函數了。如調用的是自定義的函數則要用如下形 式編寫函數類型說明

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

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

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

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

三.中斷函數 中斷服務函數是編寫單片機應用程序不可缺少的。中斷服務函數只有在中斷源請求響應

中斷時才會被執行,這在處理突發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,一是用循環語句不斷的對按鈕進行查詢,二是用定時中斷在間隔時間內 掃描按鈕,三是用外部中斷服務函數對按鈕進行捕獲。在這個應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行查詢浪費了

CPU 的時間。實際應用中一般都會還有其它的功能要求同時實現,這個時候能根據需要選用第 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生時,中斷服務函 數才會被執行,其余的時間則是執行其它的任務。

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

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


那個組。開始學習者能不必去做工作寄存器設定,而由編譯器自動選擇,避免產生不必要的錯 誤。定義中斷服務函數時能用如下的形式。

函數類型    函數名  (形式參數)  interrupt  n  [using  n]

interrupt 關鍵字是不可缺少的,由它告訴編譯器該函數是中斷服務函數,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。每個中斷號都對應一個中斷向量,具體地址為 8n+3, 中斷源響應后處理器會跳轉到中斷向量所處的地址執行程序,編譯器會在這地址上產生一個 無條件跳轉語句,轉到中斷服務函數所在的地址執行程序。下表是 51 芯片的中斷向量和中 斷號。

中斷號

中斷源

中斷向量

0

外部中斷 0

0003H

1

定時器/計數器 0

000BH

2

外部中斷 1

0013H

3

定時器/計數器 1

001BH

4

串行口

0023H

表 9-1    AT89c51 芯片中斷號和中斷向量

使用中斷服務函數時應注意:中斷函數不能直接調用中斷函數;不能通過形參傳速參數; 在中斷函數中調用其它函數,兩者所使用的寄存器組應相同。限于篇幅其它與函數相關的知 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 以訪問筆者的網站 閱讀更多相關文章。

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,當接在 P3.2 引腳的按鈕接下 時,中斷服務函數 Int0Demo 就會被執行,把 P3 當前的狀態反映到 P1,如按鈕接下后 P3.7

(之前有在這腳裝過一按鈕)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 狀態保持先前按下 P3.2 時 P3 的狀態。

#include <at89x51.h>

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

void main(void)

{

IT0 = 0; //設外部中斷 0 為低電平觸發

EX0 = 1; //允許響應外部中斷 0

EA = 1; //總中斷開關

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(); //調用函數取得 p2 的狀態反相后并賦給 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,演示函數的使用

unsigned char P3State(void)

{

unsigned char Temp;

Temp = P3; //讀取 P3 的引腳狀態并保存在變量 Temp 中

//這樣只有一句語句實在沒必要做成函數,這里只是學習函數的基本使用方法

return Temp;

}

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