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从点灯开始的51单片机生活

article 2025/3/21 19:25:26

陵谷纷纭新事改，筑台土石未应迟。

sfr与sbit？

这第一课咱们主要来先理解一下sfr与sbit，以下可能是咱们这些新手朋友常见的点灯代码：

#include<regx52.h>//reg52.h只定义sfr而没定义sbit可寻址空间的位变量
int main()
{
	while(1)
	{
		P2_0 = 0;//P几取决于宁板子上led的对应的gpio
	}
}

或者是更底层更难理解一点的：

sfr P2=0xA0;
sbit P2_0=P2^0;
int main()
{
	while(1)
	{
		P2_0=0;//赋值也有可能是1，这主要取决于led的二极管的连接电路
	}
}

可能有一些只有c语言基础的朋友就已经开始迷惑了，sfr和sbit是什么？
先来打个比方：想象单片机是一个储存有许多不同魔法的魔法书，每张书页都对应一个特殊功能：有的控制灯光（GPIO），有的管理时钟（Timer）。而sfr（特殊功能寄存器）就是这些这本书的页码。在单片机的sfr寄存器中有着许许多多的空间，空间里充斥着二进制数，这些二进制数控制着单片机接口输出高低电平，当然空间里的二进制数也会因为接口接收的高低电平改变；而sfr，一款由keil编译器开发的扩展关键字，它的作用类似于c语言中的取别名define，只不过它取别名的对象是储存八位二进制数的寄存器中的地址，比如咱们点灯用到的P2接口(GPIO，General Purpose Input Output ，通用功能输出输出 )所对应的sfr的地址就是0xA0，这个地址储存了一个八位二进制数，对应了八个led（对于一般的51单片机板子而言，咱手中这块是40脚的stc89c52rc）；但是，目前咱们只想点一个led怎么办呢？所以咱们需要另一款keil扩展关键字sbit，它的操作与^(规范的位寻址运算符)绑定，功能是也是取别名，但对象是sfr特殊寄存器地址中的某一位，这样咱们就可以直接操控确定的一位二进制数。

知道了sfr和sbit的作用与简单gpio的功能引脚定义，咱们现在就可以写出一些花活来：

sfr LED_GPIO=0xA0;
sbit LED0=P2^0;
int main()
{
	while(1)
	{
		LED0=0;
	}
}

当然这是显然不规范的，蛤蛤蛤，如果是咱们自己兴趣的项目这样写写无伤大雅，但是在企业化的规范化开发中这显然是不能通过检查的。

但其实，像c中的头文件引用一样，单片机的开发也有自己的头文件，在51单片机系列中，通用的头文件<regx52.h>或者是<reg52.h>,前者既定义了sfr有定义了sbit；后者仅定义了sfr；这里藏着单片机开发的第一个隐藏关卡：

reg52.h：标准AT89C52头文件仅定义SFR基地址，如sfr P1 = 0x90; 需要手动位定义：sbit P1_0 =
P1^0;（很多新手漏掉这一步导致编译报错）

不靠定时器的delay_ms延时函数

在单片机编程中，延时是最基础的需求。比如让LED闪烁时，需要点亮后保持一段时间再熄灭。但单片机没有现成的delay_ms()函数，需要手动实现。咱们这里使用的方式是利用空循环消耗CPU时间。

示例代码分析：

void delay_ms(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;//unsigned关键字占用内存更少，符合单片机资源紧张需要空间高效利用性
    for(i = 0; i < ms; i++)
        for(j = 0; j < 280; j++); //280次空操作循环约为1ms
}