1.5 结构化程序设计——建立函数概念

C51源程序由一个或多个源文件组成，源文件扩展名为“c”，命名为“*.c”。

函数是源文件的基本组成单位。每个C51程序都由一个或多个函数组成，其中有且只有一个主函数（main()）。程序从主函数开始执行，在主函数中可以调用库函数和自定义的函数、中断函数。运行每一个函数都执行一个特定的任务来实现整个程序的功能。一般的C51程序基本结构如图1-23所示。

函数以左花括号“{”开始，以右花括号“}”结束，包含在“{}”以内的部分称为函数体，函数体内的语句块也用“{}”括起来。为结构清晰，应采用缩进方式书写。

分号（；）是语句的基本组成部分。C51源程序中含有预处理命令、语句、说明等。说明和语句以“；”结尾，预处理命令后不加分号。

语句的注释：用于说明程序段的功能，增加程序的可读性。

（1）单行注释：以“//”开头，如//…注释…。

（2）多行注释：/*…注释…*/。

1.5.1 仅由main()函数构成的C语言程序

程序运行结果：

1.5.2 由main()函数和max()函数构成的C语言程序

程序运行情况（假设输入第一个数为6，第二个数为9）：

1.5.3 C51程序的一般结构

1.5.4 规范书写程序语句

（1）规范意识是一个优秀的程序员的素质之一。规范的程序结构清晰、可读性强，便于调试，有问题也容易发现，也方便移植。初学者掌握以下几点：

① 使用TAB进行右缩进。

② 每个变量必须先定义后引用，变量名的大小写敏感，故前后定义、应用要一致。

③ 一行可以书写多个语句，但每个语句必须以“；”结尾，一个语句也可以多行书写。

④ 函数体或语句块用{}括起来，并“{”“}”上下对齐。

⑤ 有足够的注释：单行注释以“//”开头；多行注释可由“/*……*/”括起。

⑥ 有合适的空行。

⑦ 尽量采用短的数据类型，如unsigned，为变量分配内部存储区。

（2）为了增强程序的可读性，尽可能地对程序语句添加注释。因为编程当时可能灵光一现，过后就忘了。为了记录思想，记录工作，要对注释有足够的重视。一般注释内容有：

① 程序名称；

② 程序要实现的功能，比如要完成什么数学运算；

③ 程序的思路和特点；

④ 编程人员、时间、版本等；

1.5.5 程序设计流程

1.程序设计步骤

根据任务要求，拟订设计方案、编程序、调试，直到成功，通常分为以下6步。

（1）明确任务、分析任务、构思程序设计基本框架

根据项目任务书，明确功能要求和技术指标，构思基本框架是程序设计的第一步。一般可将程序设计划分为多个程序模块，每个模块完成特定的子任务。这种程序设计框架也称模块化设计。

（2）合理使用单片机资源

单片机资源有限，合理使用资源极为重要，它能使程序设计占用ROM少，执行速度快、处理突发事件能力强、工作稳定可靠。例如，若定时精度要求较高，宜采用定时器/计数器；若要求及时处理片内、片外发生的事件，宜采用中断；若要求多个LED数码管显示，宜采用动态扫描方式，以减少使用I/O口的数目等。

确定好存放初始数据、中间数据、结果数据的存储器单元，安排好工作寄存器、堆栈等，也属于合理使用单片机资源。

（3）选择算法、优化算法

一般单片机应用设计，都有逻辑运算、数学运算的要求。对要求逻辑运算、数学运算的部分，要合理选择算法和优化算法，力求程序占用ROM少，执行速度快。

（4）设计流程图

根据构思的程序设计框架设计好流程图。流程图包括总程序流程图、子程序流程图和中断服务程序流程图。流程图使程序设计形象、程序设计思路清晰。

（5）编写程序

编写程序是程序设计实施的关键步骤，要力求正确、简练、易读、易改。

（6）程序编译与调试

源程序都要经编译生成单片机可执行的代码。编译只能检测语法、书写错误，不能判断程序设计的逻辑错误，所以编译成功后不代表程序设计正确，还要调试测试，反复修改直到测试成功。C51程序在Keil环境下进行编写、编译和初步调试，软件、硬件联合调试用Proteus。Keil是目前单片机应用系统最方便、最快速的研发平台。

2.流程图的符号

流程图是程序设计思想的图形化直观表达，有助于初学者理清思路，按流程图的指导能较快地编写、分析和调试程序。初学者应该注意培养这种图形表达能力，提高程序设计效率。流程图由各种示意图形、符号、指向线、说明、注释等组成，用来说明程序执行各阶段的任务处理和执行走向。表1-2列出了常用的流程图符号和说明。