第三章 单片机运算符及表达式

第三章运算符及表达式说明：Cx51的运算符与普通C语言的几乎完全一样，带复习性质，重点介绍在单片机中应用的特点。

一、运算符及表达式运算符：完成某种特定运算的符号。

运算符按其表达式中与运算符的关系可分为单目运算符，双目运算符和三目运算符。

单目就是指需要有一个运算对象，双目就要求有两个运算对象，三目则要三个运算对象。

运算对象：在程序运行时，有数值或有数值传递给它。

表达式：表达式则是由运算符及运算对象所组成的具有特定含义的式子。

C是一种表达式语言，表达式后面加"；"号就构成了一个表达式语句。

例：x=a*(b+c-a);子表达式：成对的括号以及在它们之间的全部符号组成的表达式。

上例中（b+c-a）就是子表达式。

二、运算符1、赋值运算符1) 赋值运算符赋值符号“=”完成的操作即为赋值运算，它是右结合性，且优先级最低。

2) 赋值表达式将一个变量与表达式用赋值号连接起来就构成赋值表达式。

形式如下：变量名＝表达式赋值表达式中的表达式包括变量、算术运算表达式、关系运算表达式、逻辑运算表达式等，甚至可以是另一个赋值表达式。

赋值过程是将“=”右边表达式的值赋给“=”左边的一个变量，赋值表达式的值就是被赋值变量的值。

例如：a=(b=4)+(c=6);，该表达式的值为10，变量a 的值为10。

3) 赋值的类型转换规则在赋值运算中，当“=”两侧的类型不一致时，要将数据转换成同一数据类型，转换的方式有两种，一种是系统自动转换，一种是强制转换。

（1）系统自动转换编译时，将右边表达式的值转换成左侧变量的类型，再赋给该变量。

转换规则如下：①实型数据赋给整型变量时，舍弃小数部分。

②整型数据赋给实型变量时，数值不变，但以IEEE 浮点数形式存储在变量中。

③长字节整型数据赋给短字节整型变量时，实行截断处理。

如将long 型数据赋给int型变量时，将long 型数据的低两字节数据赋给int 型变量，而将long 型数据的高两字节的数据丢弃。

④短字节整型数据赋给长字节整型变量时，进行符号扩展。

如将int 型数据赋给long型变量时，将int 型数据赋给long 型变量的低两字节，而将long 型变量的高两字节的每一位都设为int 型数据的符号值。

（2）强制转换使用强制类型转换运算符转换:(类型名) （表达式）；将表达式的数据类型转换为前面要求的类型名。

例1：x=（float）a;y=(int)(x+y);例2：unsigned char x,y;unsigned int z;z=x+(unsigned int)y;4)应用在单片机中，经常要给寄存器、I/O口赋值：（1） P1＝0xff;//给P1口全置1（2）P2＝0x08; //给P2的第三位置1（3）TF0=0;//清定时器T0的溢出标志位（4）sbit P10=P1^0;//注意大写bit x;x=P10;P10=!P10;2、算术运算符c语言中的算术运算符有：+ 加或取正值运算符- 减或取负值运算符* 乘运算符／除运算符％模（求余）运算符上面这些运算符中加、减、乘、除为双目运算符，它们要求有两个运算对象。

这些大家已经很熟悉了。

3、关系运算符c语言中有6种关系运算符：> 大于< 小于>＝大于等于<＝小于等于＝＝等于!＝不等于前4种关系运算符具有相同的优先级，后两种关系运算符也具有相同的优先级；但前4种的优先级高于后2种。

优先级别：（低）赋值运算符→关系运算符→算术运算符（高）4、逻辑运算符逻辑运算符用来求某个条件式的逻辑值。

Cx51提供了3种逻辑运算符：|| 逻辑或( AND)&& 逻辑与(OR)! 逻辑非(NOT)逻辑表达式:用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来。

逻辑表达式的一般形式为：逻辑与：条件式l＆＆条件式2逻辑或：条件式l || 条件式2逻辑非：!条件式例如：x＆＆y、a|| b、!z都是合法的逻辑表达式。

逻辑表达式的值是一个逻辑量真或假，0代表假，1代表真。

在逻辑运算中，把非0都看作逻辑1。

例：a=4;b=0;c=a||b;// c= 1c=a&&b;//c=0;c=!a;//c=0;5、位运算符1）能对运算对象进行按位操作，C语言中其有6种位运算符：＆按位与| 按位或^ 按位异或～按位取反<< 左移>> 右移位运算符的作用是按位对变量进行运算，并不改变参与运算的变量值。

2）位运算符的优先级从高到低依次是：按位取反(～)→左移(<<)和右移(>>)→按位与(＆) →按位异或(^)→按位或(|)。

3）所有位运算符的对象是int或 char数据类型，不能为实数。

4）位运算的应用例：P1＝P1&0xf8;//将P1口的P1.0、P1.1、P1.2清零，其他位不变st＝P0&0x07;//读P0.0、P0.1、P0.2的值，送入变量stP1＝P1|0x08;//将P1口的P1.3置1，其他位不变P1＝（P1&0xbf）|0x04;//给P1.6置低电平， P1.2置高电平，其//他位不变X=a^b//判断a是否与b相等，相等为05）位左移和位右移运算符(<<、>>)位左移、位右移运算符“<<”和“>>”，用来将一个数的各二进制位的全部左移或右移1位；移位后，空白位补0，而溢出的位舍弃。

注意汇编语言的区别。

例：若a＝EAH＝11101010B则表达式： a＝a<<2，将a值左移两位，其结果为A8H。

汇编语言是循环移位，而C语言不是循环移位，但有循环移位的函数Unsigned char _cror_(unsigned char c, unsigned char c);上面时循环右移函数，c为待移动字符，b为移动位数。

循环左移函数是：Unsigned char _crol_(unsigned char c, unsigned char c);也可以自己编程循环移位。

下面讲右循环移位的例子。

例1：若a＝11000011B＝0C3H，将a值右循环位移两位。

对a进行循环右移二位的程序如下：#include<intrins.h>main(){ unsigned char a=0xc3,b,c,d;char data n=2;b=a<<(8-n);//b像左移6位，1、2位到7、8位c=a>>n;//右移2位d=c|b;//结果为11110000＝0xf0,教材中方法c=_cror_(a,2);//用库函数实现}（调“循环移位”演示）例2：LED动态显示时，位码要不断移动，现在用C语言编程实现。

P1＝0x08;P1=P1>>1;//每显示一位后移位一次（1）符号比较(2)位运算是对各位进行运算，逻辑运算的对象是逻辑变量。

例：#include <AT89X51>Main(){ unsigned char a=136,b=34,x1,x2,x3,x4,x5,x6;//a＝0x88,b=0x22x1=!a; //x1=0x2=～a; //x2=0x77x3=a||b;//x3=1x4=a|b; //x4=0xaax5=a&b; //x5=0x00x6=a&&b;//x6=1}（运行“逻辑运算”）6、自增减运算符、复合运算符1）自增减运算符自增减运算符的作用是使变量值自动加1或减1。

如：++i，- -I “运算符在前，先运算后使用”即：在使用i之前，先使i值加(减)1。

i++，i-- “运算符在后，先使用后运算”即：在使用i之后，再使i值加(减)1。

例:若i值原来为5，则j=++i; j值为6，i值也为6；j=i++; j值为5，i值为6。

2) 复合运算符及其表达式凡是二目运算符，都可以与赋值运算符“=”一起组成复合赋值运算符。

Cx51共提供了10种复合赋值运算符，即 +=，-=，*=，／=，％=，<<=，>>=，&=，^=，|=。

采用这种复合赋值运算的目的，是为了简化程序，提高C程序编译效率。

如： a+=b 相当于a=a+ba％=b 相当于a=a%ba-=b 相当于a=a-ba<<=3 相当于a=a<<3a*=b 相当于a=a*ba>>=2 相当于a=a>>2a／=b 相当于a=a／b7、条件运算符？：条件运算符，根据条件进行选择的运算符。

关系表达式1 ？表达式2；表达式3；表达式1的值为1，执行表达式2，否则执行表达式3。

例：z=(a>b)?a：b;z=a;elsez=b;8、应用例子下面举一个使用位操作运算扫描识别键盘的例子。

1）工作原理图示为8051单片机与一个4×4键盘接口的扫描电路。

（1） P1口的高四位作为行驱动线，轮流给高4位输出高电平，经非门变为低电平；（2）读P1的低4位，如无键按下，P1的低4位应全为1；若有键按下，则不全为1。

（3）判断是否为同一次按键，将前次采集的值和本次采集的值相异或，同一次按键异或后为0，则不用新值替换旧值，若不一样，用新值替换旧值。

源程序如下：#include<at89x51.h>#define uchar unsigned charchar data old;//全局变量，传递数据key(){uchar cl;for(cl=0x10;cl!=0;cl=cl<<1)//item1{P1=0x0f|cl;//给高位轮流置1，给低位高电平，准备读端口if((P1&0x0f)!=0x0f)//判断低4为是否全为1{if((P1^old)>0)//用异或判断按下的是否是新键 old=P1;//不同将新值存入旧值中}}}main(){uchar i;old=0xff;//先给旧键值赋初值for(i=1;i<10;i++)key();}iteml：在程序中使用了for循环，详细内容将在第四章讨论。

到发现变量cl变成O为止，这段程序将循环四次。

变量cl的初值为Oxl0，在向左移动四次后，有1的位将变为0，变量cl的所有位的值将全为0。

像汇编语言执行一个位移指令一样，一个<<指令逐次将所有移动的值填上0。

（调“键盘”）。