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標(biāo)題: 第12章指針的基礎(chǔ)與1602液晶的初步認(rèn)識(shí) [打印本頁(yè)]

作者: admin 時(shí)間: 2013-9-28 15:03
標(biāo)題: 第12章指針的基礎(chǔ)與1602液晶的初步認(rèn)識(shí)

鄭重聲明：

本教材現(xiàn)以連載的方式由網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，并將于2014年由清華大學(xué)出版社出版最終完整版，版權(quán)歸作者和清華大學(xué)出版社所有。本著開源、分享的理念，本教材可以自由傳播及學(xué)習(xí)使用，但是務(wù)必請(qǐng)注明出處來(lái)自www.kingst.org，未經(jīng)作者同意不得用于任何商業(yè)目的。最終解釋權(quán)歸金沙灘工作室所有.

我們?cè)谏?font face="Times New Roman">C語(yǔ)言課的時(shí)候，學(xué)到指針，每一位教C語(yǔ)言的老師都會(huì)告訴我們一句：指針是C語(yǔ)言的靈魂。由此可見，指針是否學(xué)會(huì)是判斷一個(gè)人是否真正學(xué)會(huì)C語(yǔ)言的重要指標(biāo)之一，但是很多同學(xué)只知道其重要性，卻沒學(xué)會(huì)其靈活性。

簡(jiǎn)單的程序，100來(lái)行代碼，不需要指針我們可以輕松搞定，但是當(dāng)代碼寫到幾千上萬(wàn)行甚至更多的時(shí)候，利用指針就可以直接而快速的處理內(nèi)存中的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)，特別是數(shù)組、字符串和內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配等，它為函數(shù)之間各類數(shù)據(jù)傳遞提供了簡(jiǎn)潔便利的方法。說(shuō)了這么多作用估計(jì)大家沒用過(guò)指針也體會(huì)不到，但這里就是表達(dá)這樣一個(gè)意思，指針很重要，必須要學(xué)會(huì)。

指針相對(duì)其他知識(shí)點(diǎn)來(lái)說(shuō)比較難講，主要在于例子不好舉。簡(jiǎn)單的程序用指針去做會(huì)把簡(jiǎn)單的程序搞復(fù)雜，復(fù)雜的程序用指針去寫牽扯的知識(shí)太多可能又不好理解。從一個(gè)角度講，沒學(xué)會(huì)指針就等于沒學(xué)會(huì)C語(yǔ)言，所以再難也不是我們學(xué)不好的理由。這節(jié)課我就從我對(duì)指針的理解盡可能的把指針形象的介紹給大家，幫大家啃下這塊硬骨頭，同學(xué)們學(xué)習(xí)這節(jié)課內(nèi)容也要打起十二分精神，集中注意力認(rèn)真去學(xué)，爭(zhēng)取拿下指針。

12.1 指針的基本概念和指針變量的聲明12.1.1 變量的地址

要研究指針，我們得先來(lái)深入理解內(nèi)存地址這個(gè)概念。打個(gè)比方：整個(gè)內(nèi)存就相當(dāng)于一個(gè)擁有很多房間的大樓，每個(gè)房間都有房間號(hào)，比如從101、102、103直到NNN，我們可以說(shuō)這些房間號(hào)就是房間的地址，相應(yīng)的內(nèi)存中的每個(gè)單元也都有自己的編號(hào)，比如從0x00、0x01、0x02直到0xNN，我們同樣可以說(shuō)這些編號(hào)就是內(nèi)存單元的地址。房間里可以住人，對(duì)應(yīng)的內(nèi)存單元里就可以“住進(jìn)”變量了：假如一位名字叫A的人住在101房間，我們可以說(shuō)A的住址就是101，或者101就是A的住址；對(duì)應(yīng)的，假如一個(gè)名為x的變量住在編號(hào)為0x00的這個(gè)內(nèi)存單元中，那么我們可以說(shuō)變量x的內(nèi)存地址就是0x00，或者0x00就是變量x的地址。

基本的內(nèi)存單元是字節(jié)，英文單詞為Byte，我們所使用的STC89C52RC單片機(jī)共有512字節(jié)的RAM，就是我們所謂的內(nèi)存，但它分為內(nèi)部256字節(jié)和外部256字節(jié)，我們僅以內(nèi)部的256字節(jié)為例，很明顯其地址的編號(hào)從0開始就是0x00～0xFF。我們用C語(yǔ)言定義的各種變量就存在0x00～0xFF的地址范圍內(nèi)，而不同類型的變量會(huì)占用不同數(shù)量的內(nèi)存單元，即字節(jié)，可以結(jié)合前面講過(guò)的C語(yǔ)言變量類型深入理解。現(xiàn)在，假如我們現(xiàn)在定義了unsigned char a = 1; unsigned char b = 2; unsigned int c = 3; unsigned long d = 4; 這樣4個(gè)變量，我們把這4個(gè)變量分別放到內(nèi)存中，就會(huì)是表12-1中所列的樣子，我們先來(lái)大概了解一下他們的存儲(chǔ)方式。

表12-1 變量存儲(chǔ)方式

內(nèi)存地址	存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)
0xFF	... ...
... ...	... ...
0x07	d
0x06	d
0x05	d
0x04	d
0x03	c
0x02	c
0x01	b
0x00	a

變量a、b和c和d之間的變量類型不同，因此在內(nèi)存中所占的存儲(chǔ)單元也不一樣，a和b都占一個(gè)字節(jié)，c占了2個(gè)字節(jié)，而d占了4個(gè)字節(jié)。那么，a的地址就是0x00，b的地址就是0x01，c的地址就是0x02，d的地址就是0x04，它們的地址的表達(dá)方式可以寫成：&a，&b，&c，&d。這樣就代表了相應(yīng)變量的地址，C語(yǔ)言中變量前加一個(gè)&表示取這個(gè)變量的地址，&這個(gè)符號(hào)就叫做“取址符”。

講到這里，有一點(diǎn)延伸內(nèi)容，大家可以了解下：比如變量c是unsigned int類型的，占了2個(gè)字節(jié)，存儲(chǔ)在了0x02和0x03這兩個(gè)內(nèi)存地址上，那么0x02是他的低字節(jié)還是高字節(jié)呢？這個(gè)問題由所用的C編譯器與CPU架構(gòu)共同決定，單片機(jī)類型不同就有可能不同，大家知道這么回事即可。比如：在我們使用的keil+51單片機(jī)的環(huán)境下，0x02存的是高字節(jié)，0x03存的是低字節(jié)。這是編譯底層實(shí)現(xiàn)上的細(xì)節(jié)問題，并不影響上層的應(yīng)用，如下這兩種情況在應(yīng)用上就絲毫不受這個(gè)細(xì)節(jié)的影響：強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換——b = (unsigned char) c，那么b的值一定是c的低字節(jié)；取地址——&c，則得到一定是0x02，這都是C語(yǔ)言本身所決定的規(guī)則，不因單片機(jī)編譯器的不同而有所改變。

實(shí)際生活中，我們要尋找一個(gè)人有兩種方式，一種方式是通過(guò)它的名字來(lái)找人，還有第二種方式就是通過(guò)它的住宅地址來(lái)找人。我們?cè)谂沙鏊膽艏芾硐到y(tǒng)的信息輸入方框內(nèi)，輸入小明的家庭住址，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)指向小明的相關(guān)信息，輸入小剛的家庭住址，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)指向小剛的相關(guān)信息。這個(gè)供我們輸入地址的這個(gè)方框，在戶籍管理系統(tǒng)叫做“地址輸入框”。

那么，在C語(yǔ)言中，我們要訪問一個(gè)變量，同樣有兩種方式：一種是通過(guò)變量名來(lái)訪問，另一種自然就是通過(guò)變量的地址來(lái)訪問了。在C語(yǔ)言中，地址就等同于指針，變量的地址就是變量的指針。我們要把地址送到上邊那個(gè)所謂的“地址輸入框”內(nèi)，這個(gè)“地址輸入框”既可以輸入x的指針，又可以輸入y的指針，所以相當(dāng)于一個(gè)特殊的變量——保存指針的變量，因此稱之為指針變量，簡(jiǎn)稱為指針，而通常我們說(shuō)的指針就是指指針變量。

地址輸入框輸入誰(shuí)的地址，指向的就是這個(gè)人的信息，而給指針變量輸入哪個(gè)普通變量的地址，它自然就指向了這個(gè)變量的內(nèi)容，通常的說(shuō)法就是指針指向了該變量。

12.1.2 指針變量的聲明

在C語(yǔ)言中，變量的地址往往都是編譯系統(tǒng)自動(dòng)分配的，對(duì)我們用戶來(lái)說(shuō)，我們是不知道某個(gè)變量的具體地址的。所以我們定義一個(gè)指針變量p，把普通變量a的地址直接送給指針變量p就是p = &a;這樣的寫法。

對(duì)于指針變量p的定義和初始化，一般有兩種方式，這兩種方式，初學(xué)者很容易混淆，因此這個(gè)地方?jīng)]別的方法，就是死記硬背，記住即可。

方法1：定義時(shí)直接進(jìn)行初始化賦值。

unsigned char a;

unsigned char *p = &a;

方法2：定義后再進(jìn)行賦值。

unsigned char a;

unsigned char *p;

p = &a;

大家仔細(xì)看會(huì)看出來(lái)這兩種寫法的區(qū)別，它們都是正確的。我們?cè)诙x的指針變量前邊加了個(gè)*，這個(gè)*p就代表了這個(gè)p是個(gè)指針變量，不是個(gè)普通的變量，它是專門用來(lái)存放變量地址的。此外，我們定義*p的時(shí)候，用了unsigned char來(lái)定義，這里表示的是這個(gè)指針指向的變量類型是unsigned char型的。

指針變量似乎比較好理解，大家也能很容易就聽明白。但是為什么很多人弄不明白指針呢？因?yàn)樵?font face="Times New Roman">C語(yǔ)言中，有一些運(yùn)算和定義，他們是有區(qū)別的，很多同學(xué)就是沒弄明白他們的區(qū)別，指針就始終學(xué)不好。這里我要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)區(qū)別，只要把這兩個(gè)區(qū)別弄明白了，起碼指針變量這部分就不是問題了。這兩個(gè)重點(diǎn)現(xiàn)在大家死記硬背，直接記住即可，靠理解有可能混淆概念。

第一個(gè)重要區(qū)別：指針變量p和普通變量a的區(qū)別。

我們定義一個(gè)變量a，同時(shí)也可以給變量a賦值a = 1，也可以賦值a = 2。

我們定義一個(gè)指針變量p，另外還定義了一個(gè)普通變量a=1，普通變量b=2，那么這個(gè)指針變量可以指向a的地址，也可以指向b的地址，可以寫成p = &a，也可以寫成p = &b，但是就不能寫成p = 1或者p = 2或者p = a，這三種表達(dá)方式都是錯(cuò)的。

因此這個(gè)地方，不要看到定義*p的時(shí)候前邊有個(gè)unsigned char型，就錯(cuò)誤的賦值p=1，這個(gè)只是說(shuō)明p指向的變量是這個(gè)unsigned char類型的，而p本身，是指針變量，不可以給他賦值普通的值或者變量，后邊我們會(huì)直接把指針變量稱之為指針，大家要注意一下這個(gè)小細(xì)節(jié)。

前邊這個(gè)區(qū)別似乎比較好理解，還有第二個(gè)重要區(qū)別，一定要記清楚。

第二個(gè)重要區(qū)別：定義指針變量*p和取值運(yùn)算*p的區(qū)別。

“*”這個(gè)符號(hào)，在我們的C語(yǔ)言有三個(gè)用法，第一個(gè)用法很簡(jiǎn)單，乘法操作就是用這個(gè)符號(hào)，這里就不講了。

第二個(gè)用法，是定義指針變量的時(shí)候用的，比如unsigned char *p，這個(gè)地方使用“*”代表的意思是p是一個(gè)指針變量，而非普通的變量。

還有第三種用法，就是取值運(yùn)算，和定義指針變量是完全兩碼事，比如：

unsigned char a = 1;

unsigned char b = 2;

unsigned char *p;

p = &a;

b = *p;

這樣兩步運(yùn)算完了之后，b的值就成了1了。在指針這塊，&a表示取a這個(gè)變量的地址，把這個(gè)地址送給p之后，再用*p運(yùn)算表示的是取指針變量p指向的地址的變量的值，又把這個(gè)值送給了b，最終的結(jié)果相當(dāng)于b=a。同樣是*p，放在定義的位置就是定義指針變量，放在程序中就是取值運(yùn)算。

這兩個(gè)重要區(qū)別，大家可以反復(fù)閱讀三四遍，把這兩個(gè)重要區(qū)別弄明白，指針的大門就順利的踏進(jìn)去一只腳了。至于詳細(xì)的用法，我們后邊用得多了就會(huì)慢慢熟悉起來(lái)了。

12.1.3 指針的簡(jiǎn)易應(yīng)用程序

前邊我們提到了，指針的意義往往在小程序里是體現(xiàn)不出來(lái)的，對(duì)于簡(jiǎn)易程序來(lái)說(shuō)，有時(shí)候用了指針，反而可能比沒用指針還麻煩，但是為了讓大家鞏固一下指針的用法，我還是寫了個(gè)使用指針的流水燈程序，目的是讓大家從簡(jiǎn)單程序開始了解指針，當(dāng)程序復(fù)雜的時(shí)候不至于手足無(wú)措。

#include <reg52.h>

sbit ADDR0 = P1^0;

sbit ADDR1 = P1^1;

sbit ADDR2 = P1^2;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

void ShiftLeft(unsigned char *p);

void main(void)

{

unsigned int i = 0;

unsigned char buf = 0x01;

ADDR0 = 0; //選擇獨(dú)立LED

ADDR1 = 1;

ADDR2 = 1;

ADDR3 = 1;

ENLED = 0; //LED總使能

while(1)

{

P0 = ~buf; //緩沖值取反送到P0口

for (i=0; i<20000; i++); //延時(shí)

ShiftLeft(&buf); //緩沖值左移一位

if (buf == 0) //如移位后為0則重賦初值

{

buf = 0x01;

}

void ShiftLeft(unsigned char *p)

{

*p = *p << 1; //利用指針變量可以向函數(shù)外輸出運(yùn)算結(jié)果

}

這是一個(gè)使用指針實(shí)現(xiàn)流水燈的例子，純粹是為了講指針而寫這樣一段程序，程序中傳遞的是buf的地址，把這個(gè)地址值直接傳遞給函數(shù)ShiftLeft的形參指針變量p，也就是p指向了buf。對(duì)比之前的函數(shù)調(diào)用，大家是否看明白，如果是普通變量傳遞，只能單向的，也就是說(shuō)，主函數(shù)傳遞給子函數(shù)的值，子函數(shù)只能使用卻不能改變。而現(xiàn)在我們傳遞的是指針，不僅僅我們的子函數(shù)可以使用buf里邊的值，而且還可以對(duì)buf里邊的值進(jìn)行改變。

此外再?gòu)?qiáng)調(diào)一句，只要是*p前邊帶了變量類型如unsigned char，就是表示定義了一個(gè)指針變量p，程序中的*p，是指p所指向的內(nèi)容。

通過(guò)理論的學(xué)習(xí)和這樣一個(gè)例程，我想大家對(duì)指針應(yīng)該有概念了，至于它的靈活應(yīng)用，需要我們?cè)诤筮叺某绦蛑腥ンw會(huì)，理論上就不再過(guò)多贅述了。

[size=14.0000pt]12.2 [size=14.0000pt]指向數(shù)組元素的指針[size=14.0000pt]12.2.1 [size=14.0000pt]指向數(shù)組元素的指針的介紹和運(yùn)算法則

所謂指向數(shù)組元素的指針，其本質(zhì)還是變量的指針。因?yàn)槲覀兊臄?shù)組里的每個(gè)元素，其實(shí)都可以直接看成是一個(gè)變量，所以指向數(shù)組元素的指針，也就是變量的指針。

指向數(shù)組元素的指針不難，但很常用。我們用程序來(lái)解釋會(huì)比較直觀一些。

unsigned char number[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

unsigned char *p;

如果我們寫p = &number[0];那么指針p就指向了number的第0號(hào)元素，也就是把number[0]的地址賦值給了p，同理，如果寫p =&number[1];p就指向了數(shù)組number的第1號(hào)元素，p=&number[x];其中x的取值范圍是0<=x<=9，表示p指向了數(shù)組number的第x號(hào)元素。

指針本身，也可以進(jìn)行幾種簡(jiǎn)單的運(yùn)算，這幾種運(yùn)算對(duì)于數(shù)組元素的指針來(lái)說(shuō)應(yīng)用最多。

1、比較運(yùn)算。比較的前提是兩個(gè)指針指向同種類型的對(duì)象，比如兩個(gè)指針變量p和q他們指向了具有同種數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，那他們可以進(jìn)行<，>，>=，<=，==等關(guān)系運(yùn)算。如果p==q為真的話，表示這兩個(gè)指針指向的是同一個(gè)元素。

2、指針和整數(shù)可以直接進(jìn)行加減運(yùn)算。比如還是上邊我們那個(gè)指針p和數(shù)組number，如果p = &number[0]，那么p+1就指向了number[1]，p+9就指向了number[9]。當(dāng)然了，如果p = &number[9]，p-9也就指向了number[0]。

3、兩個(gè)指針變量在一定條件下可以進(jìn)行減法運(yùn)算。如p = &number[0]; q = &number[9];那么q-p的結(jié)果就是9。但是這個(gè)地方大家要特別注意，這個(gè)9代表的是元素的個(gè)數(shù)，而不是真正的地址差值。如果我們的number的變量類型是unsigned int型，占2個(gè)字節(jié)，q-p的結(jié)果依然是9，他代表的是數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。

在數(shù)組元素指針這里還有一種情況，就是我們的數(shù)組名字代表了數(shù)組元素的首地址，也就是說(shuō)

p = &number[0];

p = number;

這兩種表達(dá)方式是等價(jià)的，因此以下幾種表達(dá)形式和內(nèi)容需要大家格外注意一下。

1、根據(jù)指針的運(yùn)算規(guī)則，p+x代表的是number[x]的地址，那么number+x代表的也是number[x]的地址。或者說(shuō)，他們指向的都是number數(shù)組的第x號(hào)元素。

2、*(p+x)和*(number+x)都表示number[x]。

3、指向數(shù)組元素的指針也可以表示成數(shù)組的形式，也就是說(shuō)，允許指針變量帶下標(biāo)，即p[ i]和*(p+i)等價(jià)。但是為了避免混淆與規(guī)范起見，這里我們建議大家不要寫成前者，而一律采用后者的寫法。但如果看到別人那么寫，也知道是怎么回事即可。

二維數(shù)組元素的指針和一維數(shù)組類似，需要介紹的內(nèi)容不多。假如現(xiàn)在一個(gè)指針變量p和一個(gè)二維數(shù)組number[3][4]，它的地址的表達(dá)方式也就是p=&number[0][0]，有一個(gè)地方要注意，既然數(shù)組名代表了數(shù)組元素的首地址，那么也就是說(shuō)p和number都是指數(shù)組的首地址。對(duì)二維數(shù)組來(lái)說(shuō)，number[0]，number[1]，number[2]都可以看成是一維數(shù)組的數(shù)組名字，所以number[0]等價(jià)于&number[0][0]，number[1]等價(jià)于&number[1][0]，number[2]等價(jià)于&number[2][0]。加減運(yùn)算和一維數(shù)組是類似的，不再詳述。

12.2.2 指向數(shù)組元素的指針應(yīng)用例程

在我們的C語(yǔ)言里邊，sizeof()可以用來(lái)獲取括號(hào)內(nèi)的對(duì)象所占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)，雖然它寫作函數(shù)的形式，但它并不是一個(gè)函數(shù)，而是C語(yǔ)言的一個(gè)關(guān)鍵字，sizeof()整體在程序代碼中就相當(dāng)于一個(gè)常量，也就是說(shuō)這個(gè)獲取操作是在程序編譯的時(shí)候進(jìn)行的，而不是在程序運(yùn)行的時(shí)候進(jìn)行。這是一個(gè)實(shí)際編程中很有用的關(guān)鍵字，靈活運(yùn)用它可以為程序帶來(lái)更好可讀性、易維護(hù)性和可移植性，在后續(xù)的例程學(xué)習(xí)中將會(huì)慢慢有所體會(huì)的。

sizeof()括號(hào)中的可以是變量名，也可以是變量類型，其結(jié)果是等效的。而其更大的用處是與數(shù)組名搭配使用，這樣可以獲取整個(gè)數(shù)組占用的字節(jié)數(shù)，就不用自己動(dòng)手計(jì)算了。

下面我們提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的串口演示例程，可以體驗(yàn)一下指針和sizeof()的用法。例程首先接收上位機(jī)下發(fā)的命令，根據(jù)命令值分別把不同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)回發(fā)給上位機(jī)，程序還用到了指針的自增運(yùn)算，也就是+1運(yùn)算，大家可以認(rèn)真考慮一下指針ptrTxd在串口發(fā)送的過(guò)程中的指向是如何變化的。在上位機(jī)串口調(diào)試助手中分別下發(fā)1,2,3,4，就會(huì)得到不同的數(shù)組回發(fā)，注意這里都用十六進(jìn)制發(fā)送和十六進(jìn)制顯示。

此外，這個(gè)程序還應(yīng)用到一個(gè)小技巧，這里大家要學(xué)會(huì)使用。我們前邊講了串口發(fā)送中斷標(biāo)志位TI是硬件置位，軟件清零的。通常來(lái)講，我們想一次發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，就需要把第一個(gè)字節(jié)寫入SBUF，然后在等待發(fā)送中斷，再在后續(xù)中斷中在發(fā)送剩余的數(shù)據(jù)，這樣我們的數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程就被拆分到了兩個(gè)地方——主循環(huán)內(nèi)和中斷服務(wù)函數(shù)內(nèi)，無(wú)疑就使得程序結(jié)構(gòu)變得零散了。這個(gè)時(shí)候，為了使程序結(jié)構(gòu)盡量緊湊，在啟動(dòng)發(fā)送的時(shí)候，不是向SBUF中寫入第一個(gè)待發(fā)的字節(jié)，而是直接讓TI=1，注意，這時(shí)候會(huì)馬上進(jìn)入串口中斷，因?yàn)橹袛鄻?biāo)志位置1了，但是串口線上并沒有發(fā)送任何數(shù)據(jù)，于是，我們所有的數(shù)據(jù)發(fā)送都可以在中斷中進(jìn)行，而不用再分為兩部分了。大家可以在程序中體會(huì)一下這個(gè)技巧的好處。

#include <reg52.h>

bit cmdArrived = 0; //命令到達(dá)標(biāo)志，即接收到上位機(jī)下發(fā)的命令

unsigned char cmdIndex = 0; //命令索引，即與上位機(jī)約定好的數(shù)組編號(hào)

unsigned char cntTxd = 0; //串口發(fā)送計(jì)數(shù)器

unsigned char *ptrTxd = 0; //串口發(fā)送指針

unsigned char array1[1] = {1};

unsigned char array2[2] = {1,2};

unsigned char array3[4] = {1,2,3,4};

unsigned char array4[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};

void ConfigUART(unsigned int baud);

void main ()

{

ConfigUART(9600); //配置波特率為9600

EA = 1; //開總中斷

while(1)

{

if (cmdArrived)

{

cmdArrived = 0;

switch (cmdIndex)

{

case 1:

ptrTxd = array1; //數(shù)組1的首地址賦值給發(fā)送指針

cntTxd = sizeof(array1); //數(shù)組1的長(zhǎng)度賦值給發(fā)送計(jì)數(shù)器

TI = 1; //手動(dòng)方式啟動(dòng)發(fā)送中斷，處理數(shù)據(jù)發(fā)送

break;

case 2:

ptrTxd = array2;

cntTxd = sizeof(array2);

TI = 1;

break;

case 3:

ptrTxd = array3;

cntTxd = sizeof(array3);

TI = 1;

break;

case 4:

ptrTxd = array4;

cntTxd = sizeof(array4);

TI = 1;

break;

default:

break;

}

void ConfigUART(unsigned int baud) //串口配置函數(shù)，baud為波特率

{

SCON = 0x50; //配置串口為模式1

TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位

TMOD |= 0x20; //配置T1為模式2

TH1 = 256 - (11059200/12/32) / baud; //計(jì)算T1重載值

TL1 = TH1; //初值等于重載值

ET1 = 0; //禁止T1中斷

ES = 1; //使能串口中斷

TR1 = 1; //啟動(dòng)T1

}

void InterruptUART() interrupt 4

{

if (RI) //接收到字節(jié)

{

RI = 0; //手動(dòng)清零接收中斷標(biāo)志位

cmdIndex = SBUF; //接收到的數(shù)據(jù)保存到命令索引中

cmdArrived = 1; //設(shè)置命令到達(dá)標(biāo)志

}

if (TI) //字節(jié)發(fā)送完畢

{

TI = 0; //手動(dòng)清零發(fā)送中斷標(biāo)志位

if (cntTxd > 0) //有待發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，繼續(xù)發(fā)送后續(xù)字節(jié)

{

SBUF = *ptrTxd; //發(fā)出指針指向的數(shù)據(jù)

cntTxd--; //發(fā)送計(jì)數(shù)器遞減

ptrTxd++; //發(fā)送指針遞增

}

12.3 字符數(shù)組和字符指針12.3.1 常量和符號(hào)常量

在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值不能被改變的量稱之為常量。常量分為不同的類型，有整型常量如1，2，3，100等；浮點(diǎn)型常量3.14，0.56，-4.8；字符型常量’a’，’b’，’0’；字符串常量”a”，”abc”，”1234”，”1234abcd”等。

細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，整型和浮點(diǎn)型常量我們直接寫的數(shù)字，而字符型常量用單引號(hào)來(lái)表示一個(gè)字符，用雙引號(hào)來(lái)表示一個(gè)字符串，尤其大家要注意’a’和”a”是不一樣的，這個(gè)等會(huì)我們要詳細(xì)介紹。

常量一般有2種表現(xiàn)形式。

1、直接常量：直接以值的形式表示的常量稱之為直接常量。上述舉例這些都是直接常量，直接寫出來(lái)了。

2、符號(hào)常量：用標(biāo)識(shí)符命名的常量稱之為符號(hào)常量，就是為上面的直接常量再取一個(gè)名字。使用符號(hào)常量一是方便理解，提高程序可讀性，更重要的是方便程序的后續(xù)維護(hù)，習(xí)慣上符號(hào)常量我們都用大寫字母和下劃線來(lái)命名。

比如，我們可以把3.14取名為PI（即π）。再比如，我們上節(jié)課的串口程序，我們用的波特率是9600，如果用符號(hào)常量來(lái)進(jìn)行提前聲明的話，那我們要修改成其他速率的話，就不用在程序中找9600修改了，直接修改聲明處就可以了，兩種方法舉例說(shuō)明。

1、用const聲明。比如我們?cè)诔绦蜷_始位置定義一個(gè)符號(hào)常量BAUD。

定義形式是 const 類型符號(hào)常量名字=常量值;

如 const unsigned int BAUD = 9600; /*注意結(jié)尾有個(gè)分號(hào)*/

我們就可以在程序中直接把9600改成BAUD，這樣我們?nèi)绻牟ㄌ芈实脑挘苯釉诔绦蜷_頭位置改一下這個(gè)值就可以了。

2、用預(yù)處理命令#define來(lái)完成，預(yù)處理命令我們先來(lái)認(rèn)識(shí)#define。

定義形式是 #define 符號(hào)常量名常量值

如 #define BAUD 9600 /*注意結(jié)尾沒有分號(hào)*/

這樣定義以后，只要在程序中出現(xiàn)BAUD的話，意思就是完全替代了后邊的9600這個(gè)數(shù)字。

不知大家是否記得，我們之前在數(shù)碼管真值表，用了一個(gè)code關(guān)鍵字

unsigned char code LedChar[] = { //用數(shù)組來(lái)表示數(shù)碼管真值表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8e

};

我們當(dāng)時(shí)說(shuō)加了code之后，這個(gè)真值表的數(shù)據(jù)只能被使用，不能被改變，如果我們直接寫LedChar[0] = 1;這樣就錯(cuò)了。實(shí)際上code這個(gè)關(guān)鍵字是51單片機(jī)特有的，如果是其他型號(hào)的單片機(jī)我們只需要寫成const unsigned char LedChar[]={}就可以了，自動(dòng)保存到FLASH里，而51單片機(jī)只用const而不加code的話，這個(gè)數(shù)組會(huì)保存到RAM中，而不會(huì)保存到FLAHS中，鑒于此，在51這個(gè)體系下，const反倒變得不那么重要了，它的作用被code取代了，這里大家知道這么回事即可。

我們來(lái)對(duì)各種類型的常量做進(jìn)一步說(shuō)明。

整型常量和浮點(diǎn)型常量沒太多內(nèi)容在里邊了，之前我們應(yīng)用都很熟練了，整型直接寫數(shù)字就是十進(jìn)制如128，前邊0x開頭的表示是十六進(jìn)制0x80，浮點(diǎn)型直接寫帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)就可以了。

字符型常量是由一對(duì)單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符。它分為兩種形式，一種是普通字符，一種是轉(zhuǎn)義字符。

1、普通字符就是那些我們可以直接書寫直接看到的有形的字符，比如阿拉伯?dāng)?shù)字0～9，英文字符A～z，以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等。它們都是ASCII碼表中的字符，而它們?cè)趩纹瑱C(jī)中都占用一個(gè)字節(jié)的空間，其值就是對(duì)應(yīng)的ASCII碼值。比如’a’的值是97，’A’的值是65,‘0’的值是48，如果定義一個(gè)變量unsigned char a = ’a’，那么變量a的值就是97。

2、除了上述這些字符之外，還有一些特殊字符，它們一些是無(wú)形的，像回車符、換行符這些都是看不到的，還有一些像’、”這類字符它們已經(jīng)有特殊用途了，想象一下如果寫’’’你覺得編譯器會(huì)怎么取解釋。針對(duì)這些特殊符號(hào)，為了可以讓它們正常進(jìn)入到我們的程序代碼中，C語(yǔ)言就規(guī)定了轉(zhuǎn)義字符，它是以反斜杠(\)開頭的特定字符序列，讓它們來(lái)表示這些特殊字符，比如我們用\n來(lái)代表?yè)Q行，這塊內(nèi)容我們后邊有程序說(shuō)明。我們用一個(gè)簡(jiǎn)單表格來(lái)說(shuō)明一下常用的轉(zhuǎn)義字符的意思，如表12-2所示。

表12-2 常用轉(zhuǎn)義字符及含義

字符形式	含義
\n	換行
\t	橫向跳格(相當(dāng)于Tab)
\v	豎向跳格
\b	退格
\r	光標(biāo)移到行首
\\	反斜杠字符’\’
\’	單引號(hào)字符
\”	雙引號(hào)字符
\f	走紙換頁(yè)
\0	空值

表格不需要大家記住，用到了，過(guò)來(lái)查就可以了。

字符串常量是用雙引號(hào)括起來(lái)的字符序列，一般我們都稱之字符串。如”a”，”1234”，”welcome to www.kingst.org”等都是字符串常量。字符串常量在內(nèi)存中按順序逐個(gè)存儲(chǔ)字符串中的字符的ASCII碼值，并且特別注意，最后還有一個(gè)字符’\0’，’0’字符的ASCII碼值是0，它是字符串結(jié)束標(biāo)志，在寫字符串的時(shí)候，這個(gè)‘\0’是隱藏的，我們看不到，但是實(shí)際卻是存在的。所以”a”就比’a’多了一個(gè)’\0’，”a”的就占了2個(gè)字節(jié)，而’a’只占一個(gè)字節(jié)。

還有一個(gè)地方要注意，就是字符串中的空格，也是一個(gè)字符，比如”welcome to www.kingst.org”一共占了26個(gè)字節(jié)的空間。其中21個(gè)字母，2個(gè)’.’，2個(gè)‘ ’(空格字符)以及一個(gè)’\0’。

[size=14.0000pt]12.3.2 [size=14.0000pt]字符和字符串?dāng)?shù)組應(yīng)用例程

為了對(duì)比字符串，字符數(shù)組，常量數(shù)組的區(qū)別，我們寫個(gè)了簡(jiǎn)單的演示程序，定義了4個(gè)數(shù)組分別是：

unsigned char array1[] = "1-Hello!\r\n";

unsigned char array2[] = {'2', '-', 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\r', '\n'};

unsigned char array3[] = {51, 45, 72, 101, 108, 108, 111, 33, 13, 10};

unsigned char array4[] = "4-Hello!\r\n";

在串口調(diào)試助手下，發(fā)送十六進(jìn)制的1，2，3，4，使用字符形式顯示的話，會(huì)分別往電腦上送這4個(gè)數(shù)組中對(duì)應(yīng)的那個(gè)數(shù)組。我們只是在起始位置做了區(qū)分，其他均沒做區(qū)分。大家可以比較一下效果。

此外還要說(shuō)明一點(diǎn)，數(shù)組1和數(shù)組4，數(shù)組1我們是發(fā)完整的字符串，而數(shù)組4我們僅僅發(fā)送數(shù)組中的字符，沒有發(fā)結(jié)束符號(hào)。串口調(diào)試助手用字符形式顯示是沒有區(qū)別的，但是大家如果改用十六進(jìn)制顯示，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)組1比數(shù)組4多了一個(gè)字節(jié)’\0’的ASCII值00。

#include <reg52.h>

bit cmdArrived = 0; //命令到達(dá)標(biāo)志，即接收到上位機(jī)下發(fā)的命令

unsigned char cmdIndex = 0; //命令索引，即與上位機(jī)約定好的數(shù)組編號(hào)

unsigned char cntTxd = 0; //串口發(fā)送計(jì)數(shù)器

unsigned char *ptrTxd = 0; //串口發(fā)送指針

unsigned char array1[] = "1-Hello!\r\n";

unsigned char array2[] = {'2', '-', 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\r', '\n'};

unsigned char array3[] = {51, 45, 72, 101, 108, 108, 111, 33, 13, 10};

unsigned char array4[] = "4-Hello!\r\n";

void ConfigUART(unsigned int baud);

void main ()

{

ConfigUART(9600); //配置波特率為9600

EA = 1; //開總中斷

while(1)

{

if (cmdArrived)

{

cmdArrived = 0;

switch (cmdIndex)

{

case 1:

ptrTxd = array1; //數(shù)組1的首地址賦值給發(fā)送指針

cntTxd = sizeof(array1); //數(shù)組1的長(zhǎng)度賦值給發(fā)送計(jì)數(shù)器

TI = 1; //手動(dòng)方式啟動(dòng)發(fā)送中斷，處理數(shù)據(jù)發(fā)送

break;

case 2:

ptrTxd = array2;

cntTxd = sizeof(array2);

TI = 1;

break;

case 3:

ptrTxd = array3;

cntTxd = sizeof(array3);

TI = 1;

break;

case 4:

ptrTxd = array4;

cntTxd = sizeof(array4) - 1;//字符串長(zhǎng)度為數(shù)組長(zhǎng)度減1

TI = 1;

break;

default:

break;

}

void ConfigUART(unsigned int baud) //串口配置函數(shù)，baud為波特率

{

SCON = 0x50; //配置串口為模式1

TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位

TMOD |= 0x20; //配置T1為模式2

TH1 = 256 - (11059200/12/32) / baud; //計(jì)算T1重載值

TL1 = TH1; //初值等于重載值

ET1 = 0; //禁止T1中斷

ES = 1; //使能串口中斷

TR1 = 1; //啟動(dòng)T1

}

void InterruptUART() interrupt 4

{

if (RI) //接收到字節(jié)

{

RI = 0; //手動(dòng)清零接收中斷標(biāo)志位

cmdIndex = SBUF; //接收到的數(shù)據(jù)保存到命令索引中

cmdArrived = 1; //設(shè)置命令到達(dá)標(biāo)志

}

if (TI) //字節(jié)發(fā)送完畢

{

TI = 0; //手動(dòng)清零發(fā)送中斷標(biāo)志位

if (cntTxd > 0) //有待發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，繼續(xù)發(fā)送后續(xù)字節(jié)

{

SBUF = *ptrTxd; //發(fā)出指針指向的數(shù)據(jù)

cntTxd--; //發(fā)送計(jì)數(shù)器遞減

ptrTxd++; //發(fā)送指針遞增

}

12.4 1602液晶的認(rèn)識(shí)12.4.1 1602液晶的硬件接口介紹
[size=14.0000pt]

前邊我們講的流水燈、數(shù)碼管、LED點(diǎn)陣這三種都是LED設(shè)備，這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)一下LCD顯示設(shè)備——1602液晶。那個(gè)大大的，平時(shí)第一行顯示16個(gè)小黑塊，第二行什么都不顯示的東西就是1602液晶，是不是早就注意到它了呢？

大家學(xué)習(xí)這些電子器件，頭腦中要逐漸形成一種意識(shí)，不管是我們的單片機(jī)，還是74HC138，甚至我們的三極管等等，都是有數(shù)據(jù)手冊(cè)的。不管是設(shè)計(jì)電路還是編寫程序，器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)是我們最好的參考資料，那我們今天來(lái)學(xué)習(xí)1602，首先就要看它的數(shù)據(jù)手冊(cè)。手冊(cè)大家可以在網(wǎng)上找到，這里我講的時(shí)候只挑手冊(cè)的重點(diǎn)講。

首先我們來(lái)看一個(gè)主要技術(shù)參數(shù)表格，如表12-3所示。

表12-3 1602液晶主要技術(shù)參數(shù)

顯示容量	16 x 2個(gè)字符
芯片工作電壓	4.5~5.5V
工作電流	2.0mA(5.0V)
模塊最佳工作電壓	5.0V
字符尺寸	2.95 x 4.35mm (寬乘高)

1602液晶，從它的名字我們就可以理解他的顯示容量，就是可以顯示2行，每行16個(gè)字符的液晶。他的工作電壓4.5V到5.5V，這個(gè)我們?cè)O(shè)計(jì)電路的時(shí)候，直接按照5V系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但是保證我們的5V系統(tǒng)最低不能低于4.5V。在5V工作電壓下測(cè)量它的工作電流是2mA，大家注意，這個(gè)2mA僅僅是指液晶，而它的黃綠背光都是用LED做的，所以功耗不會(huì)太小的，一二十毫安還是有的。

1602液晶一共16個(gè)引腳，每個(gè)引腳的功能，我們都可以在它的數(shù)據(jù)手冊(cè)上獲得。而這些基本的信息，在我們?cè)O(shè)計(jì)電路和編寫代碼之前，必須先看明白，如表12-4所示。

表12-4 1602液晶引腳功能

編號(hào)	符號(hào)	引腳說(shuō)明	編號(hào)	符號(hào)	引腳說(shuō)明
1	VSS	電源地	9	D2	Data I/O
2	VDD	電源正極	10	D3	Data I/O
3	VL	液晶顯示偏壓信號(hào)	11	D4	Data I/O
4	RS	數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L)	12	D5	Data I/O
5	R/W	讀/寫選擇端(H/L)	13	D6	Data I/O
6	E	使能信號(hào)	14	D7	Data I/O
7	D0	Data I/O	15	BLA	背光源正極
8	D1	Data I/O	16	BLK	背光源負(fù)極

液晶的電源1腳2腳以及背光電源15腳16腳，不用多說(shuō)，正常接就可以了。

3腳叫做液晶顯示偏壓信號(hào)，大家注意到小黑塊沒有，當(dāng)我們要顯示一個(gè)字符的時(shí)候，有的黑點(diǎn)顯示，有的黑點(diǎn)就不能顯示，這樣就可以實(shí)現(xiàn)我們想要的字符了。我們這個(gè)3腳就是用來(lái)調(diào)整顯示的黑點(diǎn)和不顯示的之間的對(duì)比度，調(diào)整好了對(duì)比度，就可以讓我們的顯示更加清晰一些。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，通常的辦法是在這個(gè)引腳上接個(gè)電位器，也就是我們初中學(xué)過(guò)的滑動(dòng)變阻器，是一個(gè)東西。通過(guò)調(diào)整電位器的分壓值，來(lái)調(diào)整3腳的電壓。而當(dāng)產(chǎn)品批量生產(chǎn)的時(shí)候，我們可以把我們調(diào)整好的這個(gè)值直接用簡(jiǎn)單電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，就如同在我們板子上，我們直接使用的是一個(gè)18歐的下拉電阻，市面上有的1602的下拉電阻大概1到1.5k也是比較合適的值。

4腳是數(shù)據(jù)命令選擇端。我們的液晶，有時(shí)候我們要發(fā)送一些命令，讓他實(shí)現(xiàn)我們想要的一些狀態(tài)，有時(shí)候我們要發(fā)給他一些數(shù)據(jù)，讓他顯示出來(lái)，液晶就通過(guò)這個(gè)引腳來(lái)判斷接收到的是數(shù)據(jù)還是命令，這個(gè)引腳我們接到了ADDR0上，通過(guò)跳線帽和P1.0連接在一起。大家注意學(xué)會(huì)讀手冊(cè)，看到我們這個(gè)引腳描述里：數(shù)據(jù)/命令選擇端，而后跟了括號(hào)(H/L)，他的意思就是當(dāng)這個(gè)引腳是H(High)高電平的時(shí)候，是數(shù)據(jù)，當(dāng)這個(gè)引腳是L(Low)低電平的時(shí)候，是命令。

5腳和4腳用法類似，只是功能是讀寫選擇端。我們既可以寫給液晶數(shù)據(jù)或者命令，也可以讀取液晶內(nèi)部的數(shù)據(jù)，就是控制這個(gè)引腳。因?yàn)橐壕П旧韮?nèi)部有RAM，實(shí)際上我們送給液晶的命令或者數(shù)據(jù)，液晶需要先保存在緩存里，然后再寫到內(nèi)部的寄存器或者RAM中，這個(gè)就需要一定的時(shí)間。所以我們?cè)龠M(jìn)行讀寫操作之前，首先要讀一下液晶當(dāng)前狀態(tài)，是不是在“忙”，如果不忙，我們可以讀寫數(shù)據(jù)，如果在“忙”，我們需要等待液晶忙完了，再進(jìn)行操作。讀狀態(tài)是常用的，不過(guò)讀液晶數(shù)據(jù)我接觸的場(chǎng)合沒怎么用過(guò)，大家了解這個(gè)功能即可。這個(gè)引腳我們接到了ADDR1上，通過(guò)跳線帽和P1.1連接在一起。

6腳是使能信號(hào)，很關(guān)鍵，液晶的讀寫命令和數(shù)據(jù)，都要靠它才能正常讀寫，我們后邊詳細(xì)講這個(gè)引腳怎么用。這個(gè)引腳我們通過(guò)跳線帽接到了ENLCD上，這個(gè)位置的跳線帽是為了和我們將來(lái)以后另外一個(gè)12864液晶的切換使用的。

7到14引腳就是8個(gè)數(shù)據(jù)引腳了，我們就是通過(guò)這8個(gè)引腳讀寫數(shù)據(jù)和命令的。我們統(tǒng)一接到了P0總線上了。我們來(lái)看一下我們開發(fā)板上的1602的原理圖，如圖12-1所示。

圖12-1 1602液晶原理圖

12.4.2 1602液晶的讀寫時(shí)序介紹[size=14.0000pt]

1602液晶內(nèi)部帶了80個(gè)字節(jié)的RAM，用來(lái)存儲(chǔ)我們發(fā)送的數(shù)據(jù)，他的結(jié)構(gòu)如圖12-2所示。

圖12-2 1602內(nèi)部RAM結(jié)構(gòu)圖

第一行的地址是00H到27H，第二行的地址從40H到67H，其中第一行00H到0FH是和液晶上第一行16個(gè)字符顯示位置相互對(duì)應(yīng)，第二行40H到4FH是和第二行16個(gè)字符顯示位置相互對(duì)應(yīng)的。而每行都多出來(lái)一部分，是為了顯示移動(dòng)字幕設(shè)置的。1602字符液晶是顯示字符的，因此他是跟ASCII字符表是對(duì)應(yīng)的。比如我們給00H這個(gè)地址寫一個(gè)’a’，也就是10進(jìn)制的97，液晶的最左上方的那個(gè)小塊就會(huì)顯示一個(gè)a。此外，我們本章學(xué)過(guò)指針了，液晶內(nèi)部有個(gè)數(shù)據(jù)指針，它指向哪里，我們寫的那個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)送到相應(yīng)的那個(gè)地址里。

液晶有一個(gè)狀態(tài)字字節(jié)，我們可以通過(guò)了解這個(gè)狀態(tài)字的內(nèi)容，就可以知道1602液晶的一些內(nèi)部情況，如表12-5所示。

STA0-6	當(dāng)前數(shù)據(jù)的指針的值
STA7	讀寫操作使能	1：禁止 0：允許

這個(gè)狀態(tài)字節(jié)的8位，最高位表示了當(dāng)前液晶是不是“忙”，如果這個(gè)狀態(tài)字是1表示液晶正“忙”，禁止我們讀寫數(shù)據(jù)或者命令，如果是0，則可以進(jìn)行讀寫。而低7位就表示了當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的位置。

1602的基本操作時(shí)序，一共有4個(gè)，這些大家都不需要記住，但是都需要理解，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在不是為了應(yīng)付考試了，所以不需要你把手冊(cè)背的滾瓜爛熟，但是你寫程序的時(shí)候，打開手冊(cè)能看懂如何操作，還要再提醒一句，單片機(jī)讀外部狀態(tài)前，必須先保證自己是高電平哦。

我們這里要做1602液晶程序，因此我們我們的聲明寫成：

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P1^0;

sbit LCD1602_RW = P1^1;

sbit LCD1602_E = P1^5;

1、讀狀態(tài)：RS=L，R/W=H，E=H。這是個(gè)很簡(jiǎn)單的邏輯，就是說(shuō)，我們直接寫

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB;

這樣就把當(dāng)前液晶的狀態(tài)字讀到了sta這個(gè)變量中，我們可以通過(guò)判斷sta的最高位來(lái)了解當(dāng)前液晶是否處于“忙”狀態(tài)，也可以得知當(dāng)前數(shù)據(jù)的指針位置。兩個(gè)問題，問題一是如果我們當(dāng)前讀到的狀態(tài)是“不忙”，那么我們程序可以進(jìn)行讀寫操作，如果當(dāng)前狀態(tài)是“忙”，那么我們還得繼續(xù)等待重新判斷液晶的狀態(tài)；問題二，大家可以看我們的原理圖，我們的流水燈、數(shù)碼管、點(diǎn)陣，1602液晶都用到了P0口總線，我們讀完了液晶狀態(tài)繼續(xù)保持LCD1602_E 是高電平的話，1602液晶會(huì)繼續(xù)輸出它的狀態(tài)值，輸出的這個(gè)值會(huì)占據(jù)了P0總線，干擾到流水燈數(shù)碼管等其他外設(shè)，所以我們讀完了狀態(tài)，通常要把這個(gè)引腳拉低來(lái)釋放總線，這里我們用了一個(gè)do...while循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)。

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do // do...while循環(huán)語(yǔ)句

{

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字

LCD1602_E = 0; //讀完了要關(guān)閉使能，防止液晶輸出數(shù)據(jù)干擾總線

} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重復(fù)檢測(cè)直到其等于0為止

2、讀數(shù)據(jù)：RS=H，R/W=L，E=H。這個(gè)邏輯也很簡(jiǎn)單，但是讀數(shù)據(jù)不常用，大家了解一下就可以了，這里就不詳細(xì)解釋了。

3、寫指令：RS=L，R/W=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖。

這個(gè)在邏輯上沒什么難的，只是E=高脈沖這個(gè)問題要解釋一下。這個(gè)指令一共有4條語(yǔ)句，其中前三條語(yǔ)句順序無(wú)所謂，但是E=高脈沖這一句很關(guān)鍵。實(shí)際上流程是這樣的：因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在是寫數(shù)據(jù)，所以我們首先要保證我們的E引腳是低電平狀態(tài)，而前三句不管我們?cè)趺磳懀?/font>1602液晶只要沒有接收到E引腳的使能控制，它都不會(huì)來(lái)讀總線上的信號(hào)的。當(dāng)通過(guò)前三句準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)之后，E使能引腳從低電平到高電平變化，然后E使能引腳再?gòu)母唠娖降降碗娖匠霈F(xiàn)一個(gè)下降沿，1602液晶內(nèi)部一旦檢測(cè)到這個(gè)下降沿后，并且檢測(cè)到RS=L，R/W=L，就馬上來(lái)讀取D0~D7的數(shù)據(jù)，完成單片機(jī)寫1602指令過(guò)程。歸納總結(jié)我們寫了個(gè)E=高脈沖，就是E使能引腳先從低拉高，再?gòu)母呃停纬梢粋€(gè)高脈沖，就是這個(gè)意思。

4、寫數(shù)據(jù)：RS=H，R/W=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖。

寫數(shù)據(jù)和寫指令是類似的，就是把RS改成H，把總線改成數(shù)據(jù)即可。

此外，這里要提一句，液晶1602所使用的通信時(shí)序是摩托羅拉公司所創(chuàng)立的6800時(shí)序，大家知道這么回事即可。
這里還要說(shuō)明一個(gè)問題，就是從這4個(gè)時(shí)序大家可以看出來(lái)，我們的LCD1602的使能引腳E，高電平的時(shí)候是有效，低電平的時(shí)候是無(wú)效。如果這個(gè)引腳是個(gè)高電平的話，那么就可能被液晶認(rèn)為是讀指令或者讀數(shù)據(jù)，1602就會(huì)占用P0口往外送數(shù)據(jù)。由于P0口同時(shí)控制了LED小燈、數(shù)碼管、點(diǎn)陣LED以及1602液晶，如果1602往外送數(shù)據(jù)，P0口就會(huì)干擾到其他外設(shè)。因此我們?nèi)绻Ｇ闆r下，用單片機(jī)IO口直接連到1602的這個(gè)E引腳上，只要我們用LED小燈、數(shù)碼管、點(diǎn)陣，那么我們程序上來(lái)就寫一句LCD1602_E=0，就可以避免1602干擾到其他外設(shè)。我們之前的程序沒有加這句，是因?yàn)槲覀儼遄釉谶@個(gè)引腳上加了一個(gè)15K的下拉電阻，這個(gè)下拉電阻就可以保證這個(gè)引腳上電默認(rèn)后是低電平，如圖12-3所示。

圖12-3 液晶下拉電阻

如果不加這個(gè)下拉電阻，剛開始講點(diǎn)亮LED小燈的時(shí)候，我們就得寫一句：LCD1602_E=0，可能很多初學(xué)者容易弄不明白，所以我們才加了這樣一個(gè)電路。但是在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，就不必要這樣了。如果這是個(gè)實(shí)際產(chǎn)品，能用軟件去處理的，我們就不會(huì)用硬件去實(shí)現(xiàn)，所以大家在做實(shí)際產(chǎn)品的時(shí)候，這塊電路可以直接去掉，只需要在程序中最開始多加一條語(yǔ)句即可。

12.4.3 1602液晶的指令介紹
[size=14.0000pt]

和單片機(jī)寄存器的用法類似，1602液晶在使用的時(shí)候，我們首先要進(jìn)行初始化的功能配置，1602液晶有以下幾個(gè)指令需要了解。

1、顯示模式設(shè)置。

寫指令0x38，設(shè)置16x2顯示，5x7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口。這條指令對(duì)我們這個(gè)液晶來(lái)說(shuō)是固定的，必須寫0x38，大家仔細(xì)看會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的液晶實(shí)際上內(nèi)部點(diǎn)陣是5x8的，還有一些1602液晶還兼容串行通信，用2個(gè)IO口即可，但是速度慢，我們這個(gè)液晶固定的0x38的模式。

2、顯示開/關(guān)以及光標(biāo)設(shè)置指令。

這里有2條指令，第一條指令一個(gè)字節(jié)中8位，其中高5位是固定的00001，低3位我們假設(shè)是DCB從高到底表示，D=1表示開顯示，D=0表示關(guān)顯示；C=1表示顯示光標(biāo)，C=0表示不顯示光標(biāo)；B=1表示光標(biāo)閃爍，B=0表示光標(biāo)不閃爍。

第二條指令高6位是固定的000001，低2位我們分別用NS從高到底表示，其中N=1表示讀或者寫一個(gè)字符后，指針自動(dòng)加1，光標(biāo)自動(dòng)加1，N=0表示讀或者寫一個(gè)字符后指針自動(dòng)減1，光標(biāo)自動(dòng)減1；S=1表示寫一個(gè)字符后，整屏顯示左移(N=1)或右移(N=0)，以達(dá)到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果，如同我們的計(jì)算器輸入一樣的效果，而S=0表示寫一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng)。

3、清屏指令。

固定的，寫入01H表示顯示清屏，其中包含了數(shù)據(jù)指針清零，所有的顯示清零。寫入02H后，僅僅是數(shù)據(jù)指針清零，顯示不清零。

4、RAM地址設(shè)置指令

該指令碼的最高位為1，低7位為RAM的地址，RAM地址與液晶上字符的關(guān)系如上圖12-2 所示。通常，我們?cè)谧x寫數(shù)據(jù)之前都要先設(shè)置好地址，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。

12.4.4 1602液晶簡(jiǎn)易程序例程[size=14.0000pt]

1602液晶手冊(cè)提供了一個(gè)初始化過(guò)程，但是它寫的比較復(fù)雜，我們這邊總結(jié)了一個(gè)更加簡(jiǎn)易方便的過(guò)程提供給大家，手冊(cè)上描述的那個(gè)，大家僅僅作為了解就可以了，下面我把程序?qū)懗鰜?lái)大家看下，我們的初始化只用了4條語(yǔ)句，沒有像手冊(cè)介紹的那么繁瑣。

#include <reg52.h>

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P1^0;

sbit LCD1602_RW = P1^1;

sbit LCD1602_E = P1^5;

void LcdInit();

void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);

void main ()

{

unsigned char str[] = "Kingst Studio";

LcdInit();

LcdShowStr(2, 0, str);

LcdShowStr(0, 1, "Welcome to KST51");

while(1)

{}

}

void LcdWaitReady() //讀取“忙”表示，等待液晶準(zhǔn)備好

{

unsigned char sta;

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do // do...while循環(huán)語(yǔ)句

{

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字

LCD1602_E = 0; //讀完了要關(guān)閉使能，防止液晶輸出數(shù)據(jù)干擾總線

} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重復(fù)檢測(cè)直到其等于0為止

}

void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) //寫入命令函數(shù)

{

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

void LcdWriteDat(unsigned char dat) //寫入數(shù)據(jù)函數(shù)

{

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

void LcdInit() //液晶初始化函數(shù)

{

LcdWriteCmd(0x38); //16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

LcdWriteCmd(0x0C); //顯示器開，光標(biāo)關(guān)閉

LcdWriteCmd(0x06); //文字不動(dòng)，地址自動(dòng)加1

LcdWriteCmd(0x01); //清屏

}

void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) //顯示字符串，屏幕起始坐標(biāo)(x,y)，字符串指針str

{

unsigned char addr;

//由輸入的顯示坐標(biāo)計(jì)算顯示RAM的地址

if (y == 0)

{

addr = 0x00 + x; //第一行字符地址從0x00起始

}

else

{

addr = 0x40 + x; //第二行字符地址從0x40起始

}

//由起始顯示RAM地址連續(xù)寫入字符串

LcdWriteCmd(addr | 0x80); //寫入起始地址

while (*str != '\0') //連續(xù)寫入字符串?dāng)?shù)據(jù)，直到檢測(cè)到結(jié)束符

{

LcdWriteDat(*str); //注意*str就是這個(gè)指針指向的內(nèi)容

str++;

}

程序我注釋的已經(jīng)很詳細(xì)了，有幾個(gè)地方再說(shuō)兩句。首先，我們把程序所有的功能都使用函數(shù)模塊化了，這樣非常有利于我們程序的維護(hù)，不管要寫一個(gè)什么樣的功能，只要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)就可以了，大家注意學(xué)習(xí)這個(gè)技巧。

其次，我們使用液晶的習(xí)慣，也是喜歡用數(shù)學(xué)上的X,Y坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行定位，而和數(shù)學(xué)不同的是，液晶的左上角的坐標(biāo)是x=0，y=0，往右邊是x+偏移，下邊是y+偏移。

第三，第一次接觸多個(gè)參數(shù)傳遞的函數(shù)，稍微注意熟悉一下。

第四，讀寫數(shù)據(jù)和指令程序，每次都必須進(jìn)行“忙”判斷。

第五，領(lǐng)略一下指針在這個(gè)地方的巧妙用法，你可以嘗試不用指針改寫程序試試，感受一下指針的優(yōu)勢(shì)。

12.5 作業(yè)

1、把本節(jié)課的指針相關(guān)內(nèi)容，反復(fù)學(xué)習(xí)3到5遍，徹底弄懂了指針是怎么回事，不知道如何用沒關(guān)系，即使是背，也得把這部分背下來(lái)，等到后邊我們用的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)頓悟。學(xué)會(huì)指針，就是突破了C語(yǔ)言的一道重要的堡壘。

2、把1602所有的指令功能都應(yīng)用一遍，能夠靈活使用1602液晶顯示任意字符串。

[size=12.0000pt]3、嘗試通過(guò)串口調(diào)試助手下發(fā)字符在1602液晶上顯示出來(lái)。

作者: aaaaabbbbb 時(shí)間: 2014-12-16 18:58
挺好挺好，學(xué)會(huì)了不少東西

作者: liuxingg 時(shí)間: 2015-3-24 21:18
講的很詳細(xì)透徹

作者: yesonjob 時(shí)間: 2015-11-19 08:11
真的寫得很好，很適合初學(xué)者。

作者: 俠客行者 時(shí)間: 2017-8-27 14:30
仔細(xì)看了這篇教程我也在開發(fā)板上試了是存在問題的  就是字符的重復(fù)顯示我改了一下  現(xiàn)在編譯通過(guò)且成功特地分享
/*問題 1602重復(fù)顯示*/
#include<reg52.h>
#define LCD1602_DB  P0 //1602 IO口
sbit LCD1602_RD=P1^2; // 數(shù)據(jù)命令選擇端  H DATA  L CMD
sbit LCD1602_RW=P1^3; //  讀寫端 H  READ  L WRITE
sbit LCD1602_E=P1^4; // 使能
void readbusy();    //判忙 1忙 0空
void write_data(unsigned char dat);
void write_cmd(unsigned char cmd);
void LCD1602_INIT();
unsigned char code word1[]={"cjb study 1602"};
void LCDShowstr(unsigned char addr_start,unsigned char *p); //x  y表示坐標(biāo) p表示指針變量即數(shù)組word的首地址
void main()
{

LCD1602_INIT();
LCDShowstr(0x80,word1);
while(1){}
}
void LCD1602_INIT()    //1602INIT
{
write_cmd(0x38);    //顯示模式設(shè)置  1602 固定命令
write_cmd(0x0c); //開顯示器關(guān)閉光標(biāo) 0000 1DCB D=1開顯示 C=1顯示光標(biāo) B=1 光標(biāo)閃爍
write_cmd(0x06);    //文字不動(dòng)  地址自動(dòng)加1 0000 01NS N=1 寫入一個(gè)字符后地址自動(dòng)加1 S=0 寫入一個(gè)字符整屏不移動(dòng)
write_cmd(0x01); //清屏
}
/*1602每次的寫入都要確保其處于不忙的狀態(tài)  狀態(tài)字的最高位D7代表其是否忙碌1 禁止寫入 0 應(yīng)許寫入*/
void readbusy()
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB=0XFF; //P0置位，判斷D7是不是1602拉低的
LCD1602_RD=0;
LCD1602_RW=1; //讀D7狀態(tài)    RD  RW 不能寫錯(cuò)
do{
LCD1602_E=1;    //使能
sta=LCD1602_DB;
}while(sta&0x80); //等到sta 首位為0 時(shí) 退出循環(huán)  此時(shí)1602處于空閑狀態(tài)
LCD1602_E=0;    //讀完了關(guān)閉使能  液晶輸出數(shù)據(jù)對(duì)總線的干擾
}
void write_data(unsigned char dat)    //寫數(shù)據(jù)
{
readbusy();
LCD1602_RD=1;    //參考時(shí)序圖
LCD1602_RW=0;
LCD1602_DB=dat;
LCD1602_E=1;
LCD1602_E=0;
}
void write_cmd(unsigned char cmd) //寫命令
{
readbusy();
LCD1602_RD=0;    //參考時(shí)序圖
LCD1602_RW=0;
LCD1602_DB=cmd;
LCD1602_E=1;
LCD1602_E=0;
}
void LCDShowstr(unsigned char addr_start,unsigned char *p)
{
write_cmd(addr_start);
while(*p!='\0')
{
write_data(*p++);
}
}
至于問題出在哪里我認(rèn)為是坐標(biāo)哪里有問題  希望大神求解

作者: yyfpy 時(shí)間: 2017-10-12 16:32
耐心學(xué)習(xí)！謝謝樓主

作者: wohhhde 時(shí)間: 2017-11-1 10:36
絕世好貼！

作者: 15677446238 時(shí)間: 2018-1-4 12:09
指針的使用最為靈活也最麻煩，這降解真心好，理解好的畫用的非常好

作者: 332405177 時(shí)間: 2018-1-16 11:59
最近在學(xué)指針，非常棒的文章

。因?yàn)樽x的比較仔細(xì)，所以看到流水燈例程時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)小錯(cuò)誤，應(yīng)該是P1=～buf

作者: 五行缺錢 時(shí)間: 2018-3-20 16:23
液晶屏“讀數(shù)據(jù)”操作，應(yīng)該是R/W = H吧？

作者: keneng 時(shí)間: 2018-7-12 13:21
學(xué)習(xí)內(nèi)容越來(lái)越難了，努力中

作者: qq23230233 時(shí)間: 2018-8-2 02:23
為什么不直接出個(gè)新版講解單片機(jī)視頻呢，主頁(yè)推薦的郭天祥的視頻第一模糊，第二視頻播放速度和聲音速度延遲8S左右，雖然我可以通過(guò)下載視頻通過(guò)軟件吧延遲擬補(bǔ)回來(lái)但是真的太麻煩了，而且郭視頻也需要新一代更新更新呀

歡迎光臨 (http://www.izizhuan.cn/bbs/)

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