PIC单片机C语言非常入门与视频演练
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3.3 常量、变量介绍与演练

3.3.1 常量

1.常量的数据类型

常量是在程序运行过程中不能改变值的量，常量的数据类型主要有整型、浮点型、字符型、字符串型。

（1）整型常量

整型常量可以用十进制、八进制和十六进制表示。二进制形式，虽然是计算机中最终的表示方法，但太长，所以，C语言不提供用二进制表达常数的方法。

用十进制表示，是最常用也是最直观的。例如：7356、-90等。

八进制用数字0开头（注意不是字母o），例如：010、016等。

十六进制以数字0+小写字母x或大写字母X开头），如0x10、0Xf等。注意：十六进制数只能用合法的十六进制数字表示，字母a、b、c、d、e、f既可以大写，也可以小写。

（2）浮点型常量

浮点型常量可分为十进制和指数表示形式。十进制由数字和小数点组成，如0.888、3345.345、0.0等。指数表示形式为[±]数字[.数字]e[±]数字，[]中的内容为可选项，其中，内容根据具体情况可有可无，但其余部分必须有，如125e3，7e9，-3.0e-3。

（3）字符型常量

字符型常量是单引号内的字符，如‘a’、‘d’等，不可以显示的控制字符可以在该字符前面加一个反斜杠“\”组成专用转义字符。常用转义字符如表3-4所示。

表3-4 常用转义字符表

（4）字符串型常量

字符串型常量由双引号内的字符组成，如“test”，“OK”等。当引号内没有字符时，为空字符串。在C语言中，系统在每个字符串的最后自动加入一个字符‘\0’作为字符串的结束标志。请注意字符常量和字符串常量的区别，例如，‘Z’是字符常量，在内存中占一个字节，而“Z”是字符串常量，占两个字节的存储空间，其中一个字节用来存放‘\0’。

2.用宏表示常数

假设要写一个有关圆的计算程序，那么π（3.14159）值会被频繁用到。显然没有理由去改π的值，所以，应该将它当成一个常量对待，那么，是否一遍一遍地写3.14159这一长串的数呢？

必须有个偷懒的方法，并且要提倡这个办法，因为多次写3.14159，难免哪次就写错了。这就用到了宏。宏不仅可以用来代替常数值，还可以用来代替表达式，甚至是代码段。下面只谈其中代替常数值的功能。

宏的语法为

#define 宏名称 宏值

例如，要代替前面说到的π值，应为

#define  PAI  3.14159

注意：宏定义不是PICC严格意义上的语句，所以，其行末不用加分号结束。

有了上面的语句，在程序中凡是要用到3.14159的地方都可以使用PAI这个宏来取代。作为一种建议和一种广大程序员共同的习惯，宏名称经常使用全部大写的字母。

3.用const定义常量

常量还可以用const来进行定义，格式为

const 数据类型 常量名 = 常量值；

例如：

const float PAI = 3.14159；

const的作用就是指明这个量（PAI）是常量，而非变量。

常量必须一开始就指定一个值，然后，在以后的代码中，不允许改变PAI的值。

用宏定义#define表示的常量和用const定义的常量有没有区别呢？有的。用#define进行宏定义的时候，只是单纯的替换，不会进行任何检查，如类型、语句结构等，即宏定义常量只是纯粹的替换关系，如#define null 0；编译器在遇到null时总是用0代替null；而const定义的常量具有数据类型，定义数据类型的常量便于编译器进行数据检查，使程序可能出现错误进行排查，所以，用const定义的常量比较安全。另外，用#define定义的常量，不会分配内存空间，每用到一次，都要替换一次，如果这个常量比较大，而且又多次使用，就会占用很大的程序空间。而const定义的常量是放在一个固定地址上的，每次使用时只调用其地址即可。

3.3.2 变量

在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量。变量有两个要素：一是变量名，变量命名遵循标识符命名规则；二是变量值，在程序运行过程中，变量值存储在内存中。

在PICC中，要求对所有用到的变量必须先定义、后使用，定义一个变量的格式如下：

[存储种类] 数据类型 [存储器类型] 变量名表

在定义格式中，除了数据类型和变量名表是必要的，其他都是可选项。

1.变量的初始化

unsigned int a；

声明了一个整型变量a。但这变量的值的大小是随机的。无法确定一个变量值是常有的事。但出于某种需要，需要事先给一个变量赋初值。为变量赋初值一般用“=”进行赋值，例如：

unsigned int a = 0；

其作用是将0赋予a，让a的值初始化为0。定义多个变量时也一样，例如：

unsigned int a = 0，b= 1；

需要说明，定义一个变量时，如果一个变量的值小于255，一般将其定义为unsigned char类型，最好不要定义为unsigned int类型，因为unsigned char类型只占一个字节，而unsigned int类型则占用2个字节，当然，如果这个变量的值大于255，则不能将其定义为unsigned char类型，只能将其定义为unsigned int类型或其他合适的类型。

2.变量的存储器类型

PIC单片机的存储器主要有程序存储器和数据存储器。

（1）程序存储器

程序存储器只能读，不能写。程序存储器除了代码外，往往还用于存放固定的表格、字形码等不需要在程序中修改的数据。

在PICC中，使用const关键字用来说明存储于程序存储器中的数据，例如：

const char a=10；

（2）数据存储器

PIC单片机的数据存储器RAM较为特殊，是按bank来使用的。不同型号的PIC单片机，其内部RAM的数量各不相同。以PICl6F877A芯片为例，该芯片的所有RAM空间被分为4个bank，即bank0～bank3。

为了使编译器产生最高效的机器码，PICC把单片机中数据寄存器的bank问题交由编程员自己管理，因此，在定义用户变量时，必须自己决定这些变量具体放在哪一个bank中。如果没有特别指明，所定义的变量将被定位在bank0中，例如，下面所定义的这些变量：

unsigned char buffer[32]；
bit flag1，flag2；

除了bank0内的变量声明不需特殊处理外，定义在其他bank内的变量前面必须加上相应的bank序号，例如：

bank1 unsigned char buffer[32]；  //变量定义在 bank1中
bank2 bit flag1，flag2；     //变量定义在 bank2中

PIC16F877A单片机数据寄存器的一个bank大小为128字节，除去前面若干字节的特殊功能寄存器区域，在C语言中某一bank内定义的变量字节总数不能超过可用RAM字节数。如果超过bank容量，在最后连接时会报错。

3.变量的存储种类

此部分内容将在后面介绍函数时进行说明。

3.3.3 常量与变量演练

1.演练3——变量存储类型练习1

（1）实例说明

这个实例主要演练变量定义为const类型和非const类型的区别。

（2）源程序

#include "pic.h"
void main（）
{
    const  unsigned char  a=10；
    unsigned char  b ；
    b=a+1；
    for（；；）；
}

（3）程序运行

打开MPLAB IDE软件，建立工程项目，再建立一个名为ch3_3.c的源程序文件，输入上面源程序，进行软件仿真，观察变量的值。

由于a存储在程序存储区，而该存储区的数在程序运行中不能修改，因此，a的值不能进行任何变动，例如，若在程序中加入“a=a+1；”等类似语句，编译时将报错。

该实验程序在所附光盘的ch3\ch3_3文件夹中。

2.演练4——变量存储类型练习2

（1）实例说明

这个实例主要演练变量的定位（bank0～bank3）问题。

（2）源程序

#include "pic.h"
void main（）
{
    static  bank1  char a=1；
    static  bank2  char b=2；
    for（；；）；
}

该源程序在所附光盘的ch3\ch3_4文件夹中。

（3）程序运行

打开MPLAB IDE软件，建立工程项目，再建立一个名为ch3_4.c的源程序文件，输入上面源程序，编译的结果如下：

Memory Usage Map：
Program ROM   $0000 - $003C  $003D （    61） words
Program ROM   $07FD - $07FF  $0003 （     3） words
              $0040 （    64） words total Program ROM
Bank 0 RAM    $0020 - $0021  $0002 （     2） bytes
Bank 0 RAM    $0070 - $0070  $0001 （     1） bytes
              $0003 （     3） bytes total Bank 0 RAM
Bank 1 RAM    $00A0 - $00A0  $0001 （     1） bytes total Bank 1 RAM
Bank 2 RAM    $0110 - $0110  $0001 （     1） bytes total Bank 2 RAM
Program statistics：
Total ROM used       64 words （0.8%）
Total RAM used        5 bytes （1.4%）

可以看出，在bank1和bank2中，分别有一个字节被变量占用。

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