从业十年，教你单片机入门基础。（连载）

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`` 本帖最后由 jianhong_wu 于 2016-1-17 02:25 编辑

大家好，我是吴坚鸿，自从去年在本论坛写了《从业将近十年，手把手教你单片机程序框架》后，赢得了一部分网友的好评，同时也发现了一些网友没有C语言基础，没有单片机基础，不懂keil的安装和使用，不懂74hc595的使用原理，不懂动态扫描数码管的原理，甚至连如何烧录程序也不清楚，这样阅读我那程序框架的贴子就很吃力，所以我决定新开这个连载基础贴。我2006年毕业出来工作，到现在只工作了九年，为何标题取名“从业十年”，是因为我打算明年2016年刚满十年后就整理出书，所以提前把书名公布出来。由于本人技术水平有限，不足之处望各位网友指出来相互探讨。同时感谢电子发烧友论坛一直以来给予的支持，给我提供这么好的分享平台。
下一节预告：跟我学单片机到底是学什么？我的两个比喻和一个规则。

(未完待续)

第一节：跟我学单片机到底是学什么？我的两个比喻和一个规则。

第二节：我眼中学习单片机的四个阶段。

第三节：单片机一个最重要的特性。

第四节：平台软件和编译器软件的简介。

第五节：用keil软件新建，关闭，打开一个完整工程的操作流程。

第六节：把.c源代码编译成.hex机器码的操作流程。

第七节：重复利用现有工程模板进行程序开发的方法以及代码备份管理技巧。

第八节：把.hex机器码下载到单片机的操作流程。

第九节：程序从哪里开始，要到哪里去？

第十节：一个用来学习C语言的模板程序。

第十一节：变量的定义与赋值语句。

第十二节：两个变量的数据交换。

第十三节：二进制与字节单位，以及各种定义变量的取值范围。

第十四节：二进制与十六进制。

第十五节：十进制与十六进制。

第十六节：加法运算的5种常用格式。

第十七节：连加以及自加运算的简写。

第十八节：加法运算的溢出。

第十九节：加法运算中，神秘中间变量的类型以及解决“掺杂多种变量类型”的办法。

第二十节：减法运算的5种常见格式。

第二十一节：减法的连写和自减运算的简写。

第二十二节：减法运算的溢出。

第二十三节：建议把所有参与减法运算的变量都转换成unsigned long数据类型。

第二十四节：乘法运算的5种常见格式。

第二十五节：连乘以及自乘运算的简写。

第二十六节：乘法运算的溢出。

第二十七节：整除求商的运算。

第二十八节：整除求余的运算。

第二十九节：利用“整除求商求余”来拆分提取一个数的个十百千位。

第三十节：逻辑运算符的“与”运算。

第三十一节：逻辑运算符的“或”运算。

第三十二节：逻辑运算符的“异或”运算。

第三十三节：逻辑运算符的“按位取反”和“非”。

第三十四节：移位运算的左移。

第三十五节：移位运算的右移。

第三十六节：括号改变优先级。

第三十七节：if判断语句以及常量变量真假的判断。

第三十八节：等于关系符“==”和不等于关系符“!=”。

第三十九节：大于关系符“>”和大于等于关系符“>=”。

第四十节：小于关系符“<”和小于等于关系符“<=”。

第四十一节：与“&&”，或“||”的关系符。

第四十二节：小括号改变判断的优先级。

第四十三节：if,else if,else的5种组合判断语句。

第四十四节：一维数组能批量定义变量的特点。

第四十五节：二维数组。

第四十六节：while循环语句。

第四十七节：循环语句do while和for。

第四十八节：循环体内的continue和break语句。

第四十九节：for和while循环体的嵌套。

第五十节：switch语句。

第五十一节：函数的三要素和执行顺序。

第五十二节：从局部变量和全局变量中感悟“栈”为何物。

第五十三节：函数的作用和四种常见书写类型。

第五十四节：return语句在函数中的作用以及容易被忽略的四个功能。

第五十五节：static静态局部变量在函数中的重要作用。

``

NIMBOBO · 2015-6-13 19:53:05

很受益！感谢分享！！！

李白归来 · 2015-6-13 20:28:19

菜鸟来也，互相学习

查先生 · 2015-6-15 15:51:59

拜读一下，。收藏先

yean · 2015-6-15 19:53:23

草鸟报道，感谢楼主分享

誓为电子狂 · 2015-6-15 20:36:32

不错，支持一下

永远别说永远 · 2015-6-16 09:55:26

我觉得我除了点赞点赞再点赞之外没有更好的选择了

verycq · 2015-6-16 21:42:32

非常强大，也很完整。

yuanye002 · 2015-6-16 21:43:01

谢谢lz的分享和无私奉献。
下来好好整理学习。

誓为电子狂 · 2015-6-17 08:21:39

不错，支持一下

swslsjllj · 2015-6-17 20:58:45

顶鸿哥期待更新

吴坚鸿 · 2015-6-17 21:41:59

本帖最后由 jianhong_wu 于 2015-6-17 21:43 编辑

第二十二节：减法运算的溢出。

在开始本章节之前，先纠正一下前面第17节内容的一个小bug。我原文中写道：

“保存变量”+=“加数1”+“加数2”+...+“加数N”;

相当于:

“保存变量”=“保存变量”+“加数1”+“加数2”+...+“加数N”;

当时我没有考虑到优先级，漏了一个括号，修改后，

相当于：

“保存变量”=“保存变量”+（“加数1”+“加数2”+...+“加数）;

这样才算比较准确。同理，我后面所举的例子：

f+=18+y+k; //相当于f=f+18+y+k;

在注释中也漏了一个括号，应该是：

f+=18+y+k; //相当于f=f+(18+y+k);

上述多一个括号或者少一个括号虽然看似不影响运算结果，但是运算顺序是有点不一样的。

现在正式开始讲本节减法溢出的问题。英文“unsigned”的中文意思就是”无符号的”，延伸含义是“无负号无负数”的意思，所以unsigned char ,unsigned int ,unsigned long这三种类型数据都是无负号无负数的，取值只能是0和正数，那么问题来了，当被减数小于减数的时候，运算结果会是什么样子，有什么规律？

（1）第一个例子:

unsigned char a;
a=0-1;

复制代码

分析：

左边的“保存变量”a的数据长度是1个字节8位，a=0-1可以看成是十六进制的a=0x00-0x01。由于0x00比0x01小，所以假想一下需要向高位借位，借位后成了a=0x100-0x01。所以a的最终结果是0xff(十进制是255)。根据”假想借位”这个规律，如果是b也是unsigned char 类型，那么b=2-5自然就相当于b=0x102-0x05，运算结果b等于0xfd(十进制是253)。

（2）第二个例子:

unsigned int c;
c=0-1;

复制代码

分析：

左边的“保存变量”c的数据长度是2个字节16位，c=0-1可以看成是十六进制的c=0x0000-0x0001。由于0x0000比0x0001小，所以假想一下需要向高位借位，借位后成了c=0x10000-0x0001。所以c的最终结果是0xffff(十进制是65535)。根据”假想借位”这个规律，如果是d也是unsigned int 类型，那么d=2-5自然就相当于b=0x10002-0x0005，运算结果b等于0xfffd(十进制是65533)。

为了验证上述抛出的”假想借位”，现在编写一个程序来练习刚才讲到的内容，最后把程序编译后下载到坚鸿51学习板观察结果。请直接复制第十节模板程序，修改的main程序代码如下：

void main() //主程序
{
/*---C语言学习区域的开始---------------------------------------------------------------------------*/
unsigned char a; //定义一个变量a，并且分配了1个字节的RAM空间。
unsigned char b; //定义一个变量b，并且分配了1个字节的RAM空间。
unsigned int c; //定义一个变量c，并且分配了2个字节的RAM空间。
unsigned int d; //定义一个变量d，并且分配了2个字节的RAM空间。
//第一个例子,针对a与b都是unsigned char类型数据。
a=0-1;
b=2-5;
//第二个例子,针对c与d都是unsigned int类型的数据。
c=0-1;
d=2-5;
GuiWdData0=a; //把变量a这个数值放到窗口变量0里面显示
GuiWdData1=b; //把变量b这个数值放到窗口变量1里面显示
GuiWdData2=c; //把变量c这个数值放到窗口变量2里面显示
GuiWdData3=d; //把变量d这个数值放到窗口变量3里面显示
/*---C语言学习区域的结束---------------------------------------------------------------------------*/
while(1)
{
initial();
key_service();
display_service();
}
}

复制代码

查看运算结果的方法。如何在坚鸿51学习板上观察a,b,c,d这4个变量？按下S1或者S5按键即可切换显示不同的窗口，从而显示不同的变量。按下S9按键不松手就可以切换到十六进制的显示界面，松开手后会自动切换到十进制的界面。上坚鸿51学习板观察程序执行的结果如下：

变量a为0xff(十进制是255)。

变量b为0xfd(十进制是253)。

变量c为0xffff(十进制是65535)。

变量d为0xfffd(十进制是65533)。

下节预告：建议减法运算前先把所有变量转换成同一数据类型再参与运算。

（未完待续）

我自己myself · 2015-6-18 10:12:45

比学校的教科书好太多！由浅入深，不断地吸引你深入学习。期待您的书！预定！预定！

为萌而飞 · 2015-6-18 22:24:26

牛牛牛，真厉害啊

wellfun · 2015-6-19 06:39:32

学习了，非常感谢楼主的分享。

sinbong · 2015-6-19 08:26:47

期待楼主的新作

sinbong · 2015-6-19 08:29:20

期待楼主的力作

zhuangzejie · 2015-6-19 20:45:36

我是新手，准备学习这方面的知识，先来看看

yuanf896 · 2015-6-20 20:13:16

有用，对初学者来说是个很好的参考，感谢楼主

吴坚鸿 · 2015-6-21 08:41:14

第二十三节：建议把所有参与减法运算的变量都转换成unsigned long数据类型。

不管是以前讲的加法，现在讲的减法，还是未来讲的乘法和除法，我都会强烈建议“请把所有参与运算的变量都转成unsigned long类型”。unsigned long变量是三种数据类型中取值范围最大的数，取值范围可达0到4294967295之间，用了此类型变量的运算，不会轻易导致运算溢出的问题。有细心读者会问，万一数据超过了4294967295怎么办？答：可用BCD码的数组方式进行运算。这种数组运算的方法我在《从业将近十年，手把手教你单片机程序框架》里用了好几个章节跟大家介绍过，初学者暂时不用深入学习它。

变量转换的方法是引入中间变量，有多少个需要转换的变量就引入多少个中间变量，请看下面这个例子。

转换之前：