1.5 有符号与无符号数应用、数位分解、位操作

Keil C51的数据类型如表1-3所示。

表1-3 Keil C51的数据类型

本书大多数案例使用的都是无符号数，对于255以内的整数，本书全部定义为uchar类型（相当于字节类型byte），对于0～65535范围内的整数，本书定义为uint类型（相当于字类型word）。有关案例因为涉及正负数的处理，例如，温度控制程序中有零上温度与零下温度，由于温度管实际上可处理的范围为-55℃～125℃，为了使程序对温度值进行正确比较，程序中将温度类型定义为char类型（即signed char类型，其取值范围为-128～127）。

另外，本书大量用到的延时程序中既有uchar类型，也有uint类型，如果读者在编写代码时，给某变量赋值为2000，但该变量类型为uchar，编译程序并不会报错，但变量实际上并没得到所期望的值。

本书大量案例要将整数或浮点数显示在数码管上，这需要对待显示数据各数位进行分解，例如：

        uchar d = 124;
        uchar c[3];
        c[0] = d / 100;
        c[1] = d / 10 % 10;
        c[2] = d % 10;

又如：

        float x = 123.45;

如果要得到x的各个数位，可以先将x乘以100，然后再分解各数位：

    uint y = x＊100;
    uchar c[5];
    uchar i;
    for (i = 4 ; i!=0xFF; i--)
    {
      c[i] = y % 10;
      y /= 10;
    }

上面for循环中的循环条件本来要写成i>=0的，但由于当i = 0时，如果将i再减1，i变为0xFF，这个无符号数仍被认为≥0，这样就不能保证5次循环了，因此要改写成i!=0xFF，如果将i定义成char类型而不是uchar类型，使用i>=0时才能得到正确结果。

上述分解常用于数码管数字显示，因为显示时需要根据各数位提取数码管段码。

在本书案例中会大量出现位操作，例如，在有关LED流水灯、数码管位控制、串行收发、键盘扫描等大量案例中，位的各操作符和有关函数都会频繁使用，例如，字节位循环左移函数（_crol_）、循环右移函数（_cror_），位左移（<<）、右移（>>）、与（&）、或（|）、取反（～）、异或（^）、非（!）等，读者都要熟练掌握。

下面是有关位操作的几个简单应用。

例如，要P1端口P1.7～P1.0逐位循环轮流置1，可先设字节变量c = 0x01，然后在循环语句中执行c = _cror_(c,1)，并使P1 = c，这样即可使P1端口出现10000000，01000000，00100000，…，00000001，如此重复。如果要P1.7至P1.0逐位循环轮流置0，可先设c = 0xFE，然后使用同样的循环移位操作即可。这样的位操作在LED流水灯或集成式数码管位码控制时常会用到。

又如，已知P2.3连接外部LED或蜂鸣器，如果需要LED闪烁或蜂鸣器发声，可先定义sbit LED = P2^3或sbit BEEP = P2^3，然后在循环中执行语句LED = ～LED或BEEP = ～BEEP即可，注意，对于独立的位定义，执行取反（～）与非（!）操作效果是一样的，但对于字节变量则是不同的，这一点要注意。

另外，在本书4×4键盘矩阵扫描程序中，假设P1高4位连接矩阵行，低4位连接矩阵列，为判断整个键盘中是否有键按下，通常会先在行上发送4位扫描码0000，即P1 = 0x0F，然后检查列上是否出现0，这时使用的位操作语句是：

        if ( (P1 & 0x0F) != 0x0F) {//有键按下}

因为!=的优先级高于&，该语句中的与操作表达式要加上括号。

本书多个案例使用了字符液晶，向连接在P0端口的液晶屏发送显示数据时，需要先判断液晶是否忙，其忙标志在读取字节的最高位，因此又有类似语句：

        if ( (P0 & 0x80) == 0x80) {//液晶忙}