51单片机之数组的应用

【实验题目】数组
【目的要求】1.学习一维和二维数组的定义，初始化，引用。

2.利用数组做流水灯。

3.要求三个学时完成。

【实验平台】电脑，伟福，Proteus7等仿真软件。

【实验原理】
我们在数学上学过数列，用一大括号将一组数字括起来，就变成一个整体，用一个大写字母来表示，数列具有无序性，不重复性。

且根据数列中数的类型来判断数列的类型。

如果将数列的不重复性去掉，并用a[10]来代表，10为整数代表数的个数，a[0],a[1]...a[9]来表示数列中的数，这就变成了我们今天要说的数组。

定义数组：类型符数组名[常量表达式]；
数组名即为变量名，定义数组时须指定元素的个数，即方括号中的数，即为数组长度，注意数组长度和数组元素的表示，a[10]表示数组有十个元素，储存形式为：
a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] 特别注意没有a[10]。

常量表达式中可以包括常量和符号常量，例如“a[3+5]”,如果是在被调用的函数中定义数组，其长度可以是变量或变量表达式，例如：
void func(int n)
{ int a[2*n]; //n的值从实参传来
......}
一维数组的初始化：为了使程序简洁，，常在定义数组的同时，给各数组元素赋值，这称为数组的初始化。

将数组各元素的初值顺序放在一对花括号内，数据间用逗号隔开。

例如：int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 则a[0]=0,a[1]=1,a[2]=2......a[8]=8,a[9]=9。

也可以给数组的一部分赋值，例如：a[10]={1,2,3,4,5};则只给前五个赋初值，剩下的系统自动给后面元素赋值为0。

在对全部数组元素赋初值时，由于数据的个数已确定，因此可以不指定数组长度。

例如：int a[]={1,2,3,4,5};
二维数组:
我们都学过平面坐标，利用平面上两个垂直的坐标轴，用到两坐标轴的距离来确定平面的位置。

二维数组也是这个原理，二维数组常称为矩阵。

把二维数组写成行和列的排列形式。

定义二维数组：类型说明符数组名[常量表达式（行）][常量表达式（列）] 例如：int a[3][4]
a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3]
a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3]
a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3]
二维数组的初始化：分行赋值，可以将所有数据写在一个大括号中，系统会自动按顺序赋值。

也可对部分元素赋值。

其实与一维数组类似，只要以一维数组类推便可得出，由于单片机中对二维数组运用较少，便不做具体讲述。

字符型数组：用来存放字符串，定义类型为char型。

规定以“\0”
为结束符，在此先不做详解。

【实验过程】针对单片机的编程
#include"reg51.h"
main()
{ int i , x , y , a[2]={0x00;0xff}; //定义变量与整型数组含两个元素for(i=0;i<2;i++)//由于中括号内为变量利用for循环语句给P1口变换赋值使灯变灭变换
{ P1=a[i]; //数组的引用
for(x=0;x<200;x++)
for(y=0;y<200;y++); //利用for语句的延时
}
}
思考：数组就是一个数据源，我们不断的从中取出值来利用，如果数据源是能够让二极管单个闪亮的数据，那么我们将这些数据按一定规律引用，那么就能做出流水灯的效果。

#include"reg51.h"
main()
{ int i , x , y,a[8]={0xfe,oxfd,oxfb,oxf7,oxef,oxdf,oxbf,ox7f};//此初始化数值分别让灯从上至下一个个闪亮
for(i=0;i<8;i++)
{ P1=a[i]; //数组的引用
for(x=0;x<200;x++)
for(y=0;y<200;y++);
}
}
思考：用数组跟前面用位移动做流水灯相似，但用数组还能达到更大的功能，让灯更多样式的闪亮。

#include"reg51.h"
main()
{int i,x,y,a[10]={0x7e,0x3c,0x99,0xc3,0xe7,0xc3,0x99,0x3c,0x7e,0xff}; for(i=0;i<10;i++)
{ P1=a[i];
for(x=0;x<500;x++)
for(y=0;y<200;y++);
}
}
此程序可以实现从上至下，从下至上以两个灯共同闪亮的流动，我们可以发挥自己的想像力，创造更多的闪亮方式。

【实验扩展】
1.思考：如果我们把七个二极管做成长形的，摆放成“”的形状并根据各二极管与单片机接口的顺序编排出让其显示从0到9所对应的十六进制数，并对一定义的数组初始化，我们就做出了“数码管”此想法在第二次实验中就已提到。

根据上图中二极管的连接顺序我们可以编排出让其显示0到9数字对应的十六进制数分别为：0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f。

由此我们可进行如下编程：
#include"reg51.h"
void delay(); //对delay函数的声明
main()
{int i ; //定义一循环变量
int a[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//用编排出的数对数组初始化
for(i=0;i<10;i++)
{P1=a[i];//利用for循环给P1口赋值
delay();//对延时函数的调用
}
}
void delay()//延时函数
{ int j,k;
for(j=0;j<400;j++)
for(k=0;k<600;k++);
}
具体的显示方式以视频格式在附件，“数形灯”
2.思考：上边我们用二极管做出数码管的显示，只是一种近似于流水灯的形式，一种固定死的显示方式，如果我们在程序中多加入一些逻辑思维，就更加接近于真正的数码管。

#include"reg51.h"
void delay(int);//对含参delay函数的声明
main()
{ int i,s=0; //定义两个变量并赋值
int a[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; while(1)
{ i=s%10; //s除10求余数并赋予i
P1=a[i]; //i作为一变量改变引用数组元素
s++; //S值逐步加1
if(s==10)
s=0; //s值判断条件使s值在0至10间循环
delay(200); //delay函数的调用
}
}
}
void delay(int t)
{int j,k;
for(j=0;j<200;j++)
for(k=0;k<t;k++);
}
对程序的解悉：通过变量s对10的求余运算可得出余数0至9；把此值赋予变量i，改变赋予P1的数组元素值来显示数字。