单片机小白学步系列（十四）点亮第一个LED的程序分析

本篇我们将分析上一篇所写的程序代码。未来学习单片机的大部分精力，我们也将放在程序代码的编写上。

可是不用操心。我会很具体的介绍每一个程序的编写思路和各种注意事项等。

之前我们写的程序例如以下：

#include <reg52.h>

sbit LED = P1^0;

void main()

{

LED = 0;

while(1);

}

头文件

第一行包括头文件。这个和C语言编写HelloWorld时的#include 一样。头文件reg52.h中定义了单片机的一些寄存器，如P0~P3等。至于什么是寄存器，将在原理篇中详细介绍，如今我们仅仅要把它想象成C语言中常说的内存就好了。

有兴趣的读者能够右击reg52.h打开头文件看一看。

C51的变量类型

这里我们使用的语言是C51，和标准C语言相比，最基本的特点就是多出来两种变量类型：sfr和sbit。sfr和char一样是一个8位数据类型，表示一个8位的寄存器。

比如头文件reg52.h中就有一句sfr P1 = 0x90。它定义了寄存器P1。因为P1是IO口寄存器。所以对P1赋值。则相应的， IO口P1将输出相应的高低电平。而sbit则是一个1位数据类型。仅仅有0和1两种值，它相应寄存器中的一个位。

于是在第二行里，我们定义了sbit型变量LED，并设置LED相应P1的最低位bit0。此时变量LED就和IO口P1.0关联起来。运行赋值语句LED = 0，IO口P1.0就会输出低电平，于是我们电路中的LED就会亮起来了。是不是很奇妙呢？在原理篇中，我会一步一步解说单片机是怎样实现这样的功能的。

位寻址

在其它的非常多单片机中。我们仅仅能读写整个P1寄存器，而不能直接定义类似sbit这样的相应寄存器一位的数据类型。另外51单片机里面有些寄存器也仅仅能整个8位一起读写。

这样的直接读写一个寄存器位的特性被叫做位寻址功能。

又是一个非常难理解的概念，相同，还是须要了解原理篇才干非常好的理解它，如今全然不用操心，我提这个就是想让刚開始学习的人对此提前有个大体印象。

毕竟非常多知识都是慢慢积累的，假设把大量这种小知识所有放在原理篇中一并介绍。反而难以接受。

主函数的特点：没有參数和返回值

读者应该已经看到了无參数且无返回值的void main()函数。以及倒数第二行的while(1)语句。并可能疑惑不解。没错，主函数没有參数也没有返回值。倒数第二行的这句是一个死循环。程序永远也不会退出。这和计算机上的程序有非常大的不同。以下简单的说明一下这样做的原因何在。更深入的原因，则须要读者看完原理篇后才干理解透彻。

在计算机中，我们开机时看到的启动界面是操作系统，如Windows、Linux等，我们编写的程序则是在操作系统的环境下运行的。

程序运行时，相当于系统调用main函数。所以系统能够向main函数传递參数，也能够获取main函数运行结束时的返回值。程序运行结束后，会又一次回到操作系统环境下。而在这里，我们写的程序是直接运行在单片机上的，不依赖操作系统。

我们程序中的main函数不会被操作系统调用，因此通常它不须要參数，也不须要返回值。

其实，main函数有些情况下是被启动代码调用的。而启动代码是汇编语言写的，还记得上一篇中提到的启动代码么？

主函数的特点：死循环，不会运行结束

在计算机中，我们写的程序运行结束会回到操作系统环境下。而在单片机中，一旦单片机上电复位，就会运行我们写的main函数。直到断电。

而假设main函数运行结束，将发生不可预知的结果。

实际实验时，STC单片机会复位并又一次開始运行程序。也许仅仅是个巧合，由于官方的芯片手冊中并没有明白说明这一点。本着严谨的科学态度。我们不利用这样的未经官方确认的特点来开发我们的程序。

程序的可靠性是很重要的，这一点要引起重视。

试想假设你用单片机开发的是医疗相关的产品，或者是控制一些大型机器等，一旦发生意外，后果难以想象。

即使你开发的是普通的产品。假设总是出现奇怪的故障，也足以让用户抓狂。

因此这一点要引起读者注意。所以。单片机的程序是不应该运行结束的。因此最后必定是一个死循环，这样才干保证单片机系统的可靠性。

总结

于是我们总结出通常情况下51单片机程序的几个特点：

1、包括REG52.H，该文件里定义了P0-P3接口等信息(sfr型和sbit型)。

2、单片机主函数没有參数。没有返回值（当然写成int型也不会报错。可是不是必需）。

3、单片机主函数末尾会有个死循环，不会退出。

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《单片机小白学步》系列教程（原名《单片机入门指南》）介绍

本系列教程从最主要的入门知识開始，逐步深入介绍单片机系统设计，内容包含：

1、入门篇：单片机等基本概念、各种电子设计基本知识

2、思想篇：单片机/计算机系统设计的project思想

3、学习篇：单片机学习过程、方法和技巧，以51单片机为例介绍，并推广到其它单片机

4、应用篇：遵循规范的project方法，设计单片机系统实例（计划设计的系统有：计算器、电子表、password锁、简易手机。详细看有没有时间再确定）

5、原理篇：从模拟电路、数字电路開始，逐步深入介绍单片机/计算机系统原理。并自行设计简易的CPU（因为个人水平有限，这部分没有把握写好，详细内容视情况而定）

教程特点

1、技术知识点全面，从入门到精通

包括了各种基本知识，尤其是对单片机基本概念的介绍、为什么要用单片机等，在非常多同类书籍教程中都被忽略了。同一时候也包括了一些深入的知识。包括原理篇考虑对单片机的基本原理进行介绍。有助于深入理解单片机。

本系列教程以51单片机为例进行介绍。通过51介绍完单片机的基本知识，我会再把430进行简要介绍，尤其是对照两者之间的优缺点，让大家非常快感受到430的巨大优势，而学习51正好为高速了解430打下了坚实的基础。

2、除了单片机知识，还有思想、方法、技巧的介绍

本系列教程中，介绍单片机各种模块编程知识的主要是学习篇。而学习篇仅仅是整个教程的一部分。在学习篇中我会贯穿各种方法技巧。怎样理解一些模块功能。怎么看时序图。严格遵守project思想进行编程。程序发生了错误怎么调试等等。而在思想篇中会整体介绍非常多重要的思想，为后面的学习做好准备工作。

3、知识先后顺序的设计

单片机学习过程中，涉及大量的知识，并且非常多知识之间相互依赖。关联非常强。

本系列教程对知识的先后顺序进行比較明白的规划，尽最大可能符合人的认知过程。

可是实际规划时发现，不管怎么调整知识的顺序，总有一些知识之间相互依赖，关系复杂。

比如開始讲IO口的时候肯定会提到寄存器，而寄存器这个词的理解，须要深厚的背景知识。可是这些背景知识在没有进行实践的时候也非常难理解。

刚開始学习的人经常就会在这种地方感觉疑惑不解，不知所措。而每次遇到类似这种知识。我会向刚開始学习的人指出，应该怎样对待。

这个知识是应该自己去学习补充，还是等到学完原理篇再做理解，而如今又应该怎么去看待这个名词。

另外，在整个教程的学习前，须要掌握一定的C语言等基础知识，详细可參考教程第〇篇《序》中的相关说明

http://www.hainter.com/mcu-primer-0

4、语言通俗易懂

本系列教程力求语言通俗易懂，而不会用一堆新手不懂的词语去解释还有一个不懂的词语。

可是受限于个人语言表达能力，可能有些地方表述的比較繁琐，或者不清楚，希望大家可以帮忙指出。

其它问题

假设认为我写的对你有帮助，欢迎多多反馈，包含写的不对、不合理、不太明确都能够指出来。这样方便我对其进行完好。

很多其它可參见：《怎样以学习单片机为契机，逐步成为优秀的project师》

http://www.hainter.com/mcu-engineer

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