keil软件数据类型

keil软件数据类型

数据类型

在标准C语言中，存在着如下六种基本数据类型：

1、char：字符型；

2、short = short int：短整型

3、int：整型

4、long = long int：长整型

5、float：单精度浮点型

6、double：双精度浮点型

而面向51单片机的Keil uVision4对此进行了简化，因此，可以理解为只存在如下四种基本数据类型：

1、char：字符型

2、int = short = short int：整型

3、long = long int：长整型

4、float = double：单精度浮点型

其中，基本整型数据类型又可以通过signed关键词扩展为有符号的signed char、signed int、signed long类型，或通过unsigned 关键词扩展为无符号的unsigned char、unsigned int、unsigned long类型；而对于不加关键词扩展的char、int、long 本身，Keil uVision4则一律认为是signed类型（和c语言一致，均是默认为是有符号数字类型）。

应对51单片机硬件的一些特点，Keil uVision4还扩展了bit、sbit、sfr、sfr16等四种特殊基本数据类型，它们都是标准C中所没有的。其中：

1、bit：声明一个普通的位变量。例如："bit flag;"。

2、sbit:声明特殊功能寄存器中的某一位。例如，使用"sbit TI = SCON^0;"，就声明了TI为特殊功能寄存器SCON的第0位。

3、sfr：声明一个8位寄存器为特殊功能寄存器。例如，将51单片机内存地址0x98处的存储单元声明为8位特殊功能寄存器SCON，

可以使用"sfr SCON = 0x98;"语句。

4、sfr16：声明一个16位的寄存器为特殊功能寄存器。为了将51单片机内存地址0xCC处开始的连续两个存储单元声明为一个统一的16位特殊功能寄存器T2，可以使用"sfr16 T2 = 0xCC;"语句。

需要注意的是，在Keil uVision4中，用sbit、sfr、sfr16声明特殊功能寄存器变量或特殊功能寄存器位变量时，其声明语句都只能放在函数外，而不能放在函数内，否则出现语法错误；而用bit声明普通位变量时，声明语句既可放在函数外，也可放在函数内（凡是带s的只能放在函数外）。此外，bit、sbit、sfr、sfr16都不支持指针和数组扩展,因此，不能定义bit、sbit、sfr、sfr16型指针和数组，且由这四种类型定义时就像普通类型定义一样，后边需加分号。当然，根据C 语言标准，无论是sbit、sfr、sfr16还是bit，变量必须在使用之前（至少在使用之时）声明：这一点是显然的。

对于初学者来说，其实没有必要深究sbit、sfr、sfr16的用法，它们通常用在51单片机的系统自带头文件中，一般情况下无需用户关心。

表1整理了Keil uVision4支持的各种基本数据类型和属性，希望读者认真理解和领会。

表1 Keil uVision4面向51单片机的基本数据类型各种属性一览表

╭════════════════════════════════╮

║类别║数据类型║长度║值域║

║════════════════════════════════║

║║unsigned char ║1字节║0～255 ║

║字符型║signed char ║1字节║-128～+127 ║

║║char ║1字节║-128～+127 ║

║════════════════════════════════║

║║unsigned short int║2字节║0～65535 ║

║║signed short int ║2字节║-32768～+32767 ║

║║short int ║2字节║-32768～+32767 ║

║║════════════════════════════║

║║unsigned short ║2字节║0～65535 ║

║整型║signed short ║2字节║-32768～+32767 ║

║║short ║2字节║-32768～+32767 ║

║║════════════════════════════║

║║unsigned int ║2字节║0～65535 ║

║║signed int ║2字节║-32768～+32767 ║

║║int ║2字节║-32768～+32767 ║

║════════════════════════════════║

║║unsigned long int ║4字节║0～4294967295 ║

║║signed long int ║4字节║-2147483648～+2147483647 ║║║long int ║4字节║-2147483648～+2147483647

║长整型║════════════════════════════║

║║unsigned long ║4字节║0～4294967295 ║

║║signed long ║4字节║-2147483648～+2147483647 ║

║║long ║4字节║-2147483648～+2147483647 ║

║════════════════════════════════║

║║float ║4字节║±1.75494E-38～±3.402823E+38║

║浮点型║double ║4字节║±1.75494E-38～±3.402823E+38║║════════════════════════════════║

║║bit ║1位║0，1 ║

║位型║sbit ║1位║0，1 ║

║════════════════════════════════║

║║sbit ║1位║0，1 ║

║SFR 型║sfr ║1字节║0～255 ║

║║sfr16 ║2字节║0～65535 ║

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reg51.头文件剖析

我们平时写单片机应用程序的时候，所使用的头文件大多都是用reg51.h 或是用reg52.h。

打开reg52.h 头文件，会发现是由大量的sfr ,sbit的声明组成,甚

至于还有sfr16.其实这样的声明都是与单片机内部功能寄存器（特殊功能寄存器）联系起来的，下面对其做出详细解释

sfr: 声明变量

SFR 声明一个变量，它的声明与其它的C变量声明基本相同，唯一的区别，SFR

在声明的同时为其指定特殊功能寄存器作为存储地址，而不同于C变量声明的整型，字符型等等由编译器自动分配存储空间。

如reg52.h头文件，第一条声明就是sfr P0 = 0x80;

此处声明一个变量P0，并指定其存储地址为特殊功能寄存器0x80;,在加入reg52.h 头文件后。编写应用程序时P0就可以直接使用而无需定义，对P0的操作就是，对内部特殊功能寄存器（0x80对应用MCU的P0口）的操作，可进行读写操作。如果将第一条声明改为sfr K0 = 0x80; 那么，如果要把单片机的P0口全部拉低，则不能写P0=0x00;而应保存后再在应用程序中写成K0=0x00;否则编译器会提示“P0为未定义标识符”

使用方法：

sfr [variable] = [address] //为变量分配一个特殊功能寄存器。

1 等号右边，只能是十进制，十六进制整型的数据常量，，不允许带操作符的表达式

经典的8051内核支持的SFR地址从0x80H~0xFF 飞利浦80C51MX系列0x180H~0x1FF

2 SFR不能声明于任何函数内部，包括main函数。只能声明于函数外。

3 用SFR声明一个变量后，不能用取地址运算符&获取其地址，编译无法通过，编译器会提示非法操作。

4 有一点须特别注意,51内核0x80~0xff,为特殊功能寄存器地址区间，但并不是所有的地址都有定义，如果说你所用的MCU芯片上对于某个地址没有定义，那么用sfr在定义变量的时候，不要把变量的地址分配到未定义的特殊功能寄存器上，虽然编译时能通过，用KEIL仿真时貌似是没有问题，但下载到芯片里运行时，是会出问题的。比如说，

向一个未定义的特殊功能寄存器执行读操作，读出来的就是一个未知的数。（读者可自行测试，先把串口通信调通，然后做一个简单的人机交互。读出一个数后，再发给计算机，用串口调试助手或是串口监控查看。这用方法在仿真的时候很有用。）所以具体那些特殊功能寄存器能够用，就要查看你使用的芯片手册。

5 若遇到增强性的单片机，只要知道其扩展的特殊功能寄存器的地址，用SFR 定

就可以很方便进行编程。

sbit: 声明变量

sbit 同样是声明一个变量，和SFR 使用方法类似，但是SBIT是用来声明一个位变量，因为，在51系列的应用中，非常有必要对SFR的单个位进行存取，而通过bit 数据类型，使其具备位寻址功能。

如，在reg52.h中有如下声明

sfr IE = 0xA8;

sbit EA = IE^7;

sbit ET2 = IE^5; //8052 only

sbit ES = IE^4;

sbit ET1 = IE^3;

sbit EX1 = IE^2;

sbit ET0 = IE^1;

sbit EX0 = IE^0;

所以，对EA的操作即是对IE最高位的操作。

但如果想让SP DPL DPH PCON TMOC TL0 TL1 TH0 TH1 SBUF 这些特殊功能寄存器具备位寻址，采用上述如IE类似的定义，是不行的，虽然修改后，在编译的时候不会出现错误，但只要用到你定义的位变量名时就会出错。原因是，只有特殊功能寄存器的地址是8的倍数（十六进制以0或8结尾）才能进行位寻址。

打开reg52.h头文件可以看到，所有用sbit声明了的特殊功能寄存器的地址均是以0或8结尾

如硬要达到上述要求，可用带参的宏定义来完成。此处不做详细

说明（意义并不大）。

下面对sbit的使用做详细介绍：

随着8051的应用，非常有必要对特殊功能寄存器的单个bit位进行存取，C51编译器通过sbit 数据类型，提供了对特殊功能寄存器的位操作。

以下是sbit的三种应用形式：

一，sbit name = sfr-name^bit-position;

sfr PSW =0xD0;

sfr IE =0xA8;

sbit OV= PSW^2;

sbit CY=PSW^7;

sbit EA= IE^7;

二，sbit name= sft-address^bit-position;

sbit OV =0xD0^2;

sbit CY =0xD0^7;

sbit EA =0xA8^7;

三，sbit name= sbit-address;

sbit OV =0xD2;

sbit CY =0xD7;

sbit EA =0xAF;

现对上述三种形式的声明做必要的说明

第一种形式sbit name = sfr-name^bit-position;如sbit OV= PSW^2; 当中的这个特殊功能寄存器必须在此之前已经用sfr 定义,否则编译会出错。

bit-position范围从0~7；

第二种形式sbit name= sft-address^bit-position如sbit OV =0xD0^2; 与第一种形式不同之外在于,此处直接使用PSW的地址.第一种形式须先定义PSW

第三种形式. sbit name= sbit-address 如sbit OV =0xD2 是直接用的OV的地址

OV的地址计算方式，是OV所在的寄存器地址加上OV的bit-position

注意：

不是所有的SFR都可位寻址。只有特殊功能寄存器的地址是8的倍数（十六进制以0或8结尾）才能进行位寻址,并且sbit声明的变量名，虽可以是任意取，但是最好不要以下划线开头，因为以下划线开头的都保留给了C51的头文件做保留字。

sfr16: 声明变量

许多8051的派生型单片机，用两个连续地址的特殊功能寄存器，来存储一个16bit的值。例如，8052就用了0xCC和0xCD来保存定时/计数寄存器2的高字节和低字节。编译器提供sfr16这种数据类型，来保存两个字节的数据。虚拟出一个16bit的寄存器。

如下：

sfr16 T2 = 0xCC

存储方面为小端存储方式，低字节在前，高字节在后。定义时，只写低字节地址，如上，则定义T2为一个16位的特殊功能寄存器。T2L= 0CCh, T2H= 0CDh

使用方法：

sfr [variable] = [low_address]

1 等号右边，只写两个特殊功能寄存器的低地址，且只能是十进制，十六进制的整型数据常量，不允许带操作符的表达式

2 SFR不能声明于任何函数内部，包括main函数。只能声明于函数外。

3 用SFR声明一个变量后，不能用取地址运算符&获取其地址，编译无法通过，编译器会提示非法操作。

4 当你向一个sfr16写入数据的时候，KEIL CX51 编译器生成的代码，是先写高字节，后写低字节，（可通过返汇编窗口查看）在有些情况下，这并非我们所想要的操作顺序。使用时，须注意。

5 当你所要写入sfr16的数据，当是高字节先写还是低字节先写非常重要的时候，就只能用sfr 这个关键字来定义，并且任意时刻只保存

一个字节，这样操作才能保证写入正确。

/////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////// ////////////// C51常用头文件

在KEIL 中，对于单片机所使用的头文件，除了reg51 reg52以外，还有一些从各芯片制商的官网下载与reg51,reg52功能类似的头文件，需了解透外，还要对各类型单片机均可通用且相当有用的的头文件，做相应的了解。因为，内部所包含的函数与宏定义，可以及大的方便我们编写应用程序。

1字符函数ctype.h

1 extern bit isalpha(char);

功能：检查参数字符是否为英文字母，是则返回1

2 extern bit isalnum(char)

功能：检查字符是否为英文字母或数字字符，是则返回1

3 extern bit iscntrl(char)

功能：检查参数值是否在0x00~0x1f 之间或等于0x7f，是则返回1 4 extern bit isdigit(char)

功能：检查参数是否为数字字符，是则返回1

5 extern bit isgraph(char)

功能：检查参数值是否为可打印字符，是则返回1，可打印字符为0x21~0x7e

6 extern bit isprint(char)

功能：除了与isgraph相同之外，还接受空格符0x20

7 extern bit ispunct(char)

功能：不做介绍。

8 extern bit islower(char)

功能：检查参数字符的值是否为小写英文字母，是则返回1

9 extern bit isupper(char)

功能：检查参数字符的值是否为大写英文字母，是则返回1

10 extern bit isspace(char)

功能：检查字符是否为下列之一，空格，制表符，回车，换行，垂直制表符和送纸。如果为真则返回1

11 extern bit isxdigit(char)

功能：检查参数字符是否为16进制数字字符，是则返回1

12 extern char toint(char)

功能：将ASCII字符0~9 a~f(大小写无关)转换成对应的16进制数字，返回值00H~0FH

13 extern char tolower(char)

功能：将大写字符转换成小写形式，如字符变量不在A~Z之间，则不作转换而直接返回该字符

14 extern char toupper(char)

功能：将小写字符转换成大写形式，如字符变量不在a~z之间，则不作转换而直接返回该字符

15 define toascii(c) ((c)&0x7f)

功能：该宏将任何整形数值缩小到有效的ASCII范围之内，它将变量和0x7f相与从而去掉第7位以上的所有数位

16 #define tolower(c) (c-‘A’+’a’)

功能：该宏将字符与常数0x20 逐位相或

17 #define toupper(c) ((c)-‘a’+’A’)

功能：该宏将字符与常数0xdf 逐位相与

2数学函数math.h

extern int abs (int val);

extern char cabs (char val);

extern long labs (long val);

extern float fabs (float val);

功能：返回绝对值。上面四个函数，除了形参和返回值不一样之外，

其它功能完全相同。

extern float exp (float val);

extern float log (float val);

extern float log10 (float val);

功能：exp 返回eval

log 返回val 的自然对数

log10 返回以10为底，val的对数

extern float sqrt (float val);

功能：返回val的正平方根

extern int rand()();

extern void srand()(int n);

功能：rand()返回一个0到32767之间的伪随机数，srand用来将随机数发生器初始化成一个已知的（期望）值。

Keil uVision3中的math.h库中，不包含此函数。

extern float sin (float val);

extern float cos (float val);

extern float tan (float val);

功能：返回val的正弦，余弦，正切值。val为弧度fabs(var) <=65535 extern float asin (float val);

extern float acos (float val);

extern float atan (float val);

extern float atan2 (float y, float x);

功能：asin 返回val的反正弦值。acos 返回val的反余弦值。

atan 返回val的反正切值。

asin atan acos的值域均为-π/2~+π/2

atan2返回x/y,的反正切值，其值域为-π~+π

extern float sinh (float val);

extern float cosh (float val);

extern float tanh (float val);

功能：cosh返回var的双曲余弦值，sinh返回var的双曲正弦值，tanh返回var的双曲正切值。

extern float ceil (float val);

功能：向上取整，返回一个大于val的最小整数。

extern float floor (float val);

功能：向下取整，返回一个小于val的最大整数。

extern float pow (float x, float y);

功能：计算计算xy的值。当（x=0,y<=0）或（x<0.y不是整数）时会发生错误。

extern void fpsave(struct FPBUF *p)

extern void fprestore(struct FPBUF *p)

功能：fpsave 保存浮点了程序的状态，fprestore恢复浮点子程序的原始状态，当中断程序中需要执行浮点运算时，这两个函数是很有用的。

注：Keil uVision3中的math.h库中，不包含此函数。

3绝对地址访问absacc.h

#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0)

#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)

#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0)

#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)

功能：CBYTE 寻址CODE区

DBYTE 寻址DATA区

PBYTE 寻址XDATA（低256）区

XBYTE 寻址XDATA区

例：如下指令在对外部存储器区域访问地址0x1000

xvar=XBYTE[0x1000];

XBYTE[0x1000]=20;

#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0)

#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0)

#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0)

#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)

功能：与前面的一个宏相似，只是它们指定的数据类型为unsigned int .。

通过灵活运用不同的数据类型，所有的8051地址空间都是可以进

行访问。

如

DWORD[0x0004]=0x12F8;

即内部数据存储器中(0x08)=0x12; (0x09)=0xF8

4 内部函数intrins.h

extern unsigned char _cror_ (unsigned char var, unsigned char n);

extern unsigned int _iror_ (unsigned int var, unsigned char n);

extern unsigned long _lror_ (unsigned long var, unsigned char n);

功能：将变量var 循环右移n 位。

上三个函数的区别在于，参数及返回值的类型不同

extern unsigned char _crol_ (unsigned char var, unsigned char n);

extern unsigned int _irol_ (unsigned int var, unsigned char n);

extern unsigned long _lrol_ (unsigned long var, unsigned char n);

功能：将变量var 循环左移n 位。

上三个函数的区别在于，参数及返回值的类型不同

例如：

#include

void main()

{

unsigned int y;

y=0x0ff0;

y=_irol_(y,4); //y=0xff00

y=_iror_(y,4); //y=0x0ff0

}

void _nop_(void);

功能：_nop_产生一个8051单片机的NOP指令，C51编译器在

程序调用_nop_ 函数的地方，直接产生一条NOP指令。