单片机的“编程语言”规范

　　我在多年教学中发现，单片机的学习，还是以编程为难点。翻开现在的单片机教材，硬件部分与知识讲解部分基本上都是大同小异，唯有程序编写部分，真可谓是五花八门，异彩纷呈。试想一下，面对五花八门的程序编写资料，学生们又如何能知道从哪儿下手呢？这也难怪多数同学认为，编程只是个别学生的事情，与他们无关了。

　　这是在学校里面单片机的教学情况，社会上学习单片机的情况又怎样呢？随着电子元器件技术的发展，硬件电路的制作越来越简单容易，有些器件可以直接把管脚焊接在一起，甚至无需用电路板连接即可使用，让大家感到头疼的还是编程。

　　尤其是业余单片机爱好者，没有受过专业的编程语言训练，大多数情况下是使用别人写好的程序，最多是在别人的程序上修改。我们看有关单片机制作的文章，内容大都是介绍原理，说到编程，往往只是说可以到哪儿下载。说实在的，编程语言就是出现在文章里，懂得的人不必去看，不懂的人看也看不懂，也是费力不讨好。

　　难道学习编程真的是"无章可循",教编程只能是"即兴发挥"式的吗？经过多年的教学实践，我摸索出了一种编程的方法，取得了很好的教学效果，我暂且把它称作--单片机的"语言"规范。

　　单片机如何"说话"单片机的汇编语言，既然称作"语言",它跟我们的自然语言是有相似之处的。比如它有语句，语句要符合语法规则。

　　说到"规范"二字，有的朋友会说，既然是"语言",只要语句正确，语法正确，想怎么说就怎么说，想怎么写就怎么写，只要编译通过，功能能够实现就可以，难道还要有什么"规范"不成？答案是，当然需要。我们在学习自然语言时也是要有规范的。语文课本里的文章，我们不是把它们叫做"范文"吗。当然，自然语言的使用可以非常灵活自由，但也要看是哪一类的文章。像诗歌、散文这类的文章，语言的使用可以非常灵活，而像一些应用文，语言的使用就要受到限制，如我们学习写请假条，寻人启事，会议通知之类的文章，就要遵守一定的格式。我们在进行应用文写作的时候，只有遵守这些"格式",才能写出合格的应用文来。

　　汇编语言是我们跟单片机打交道所使用的语言，我们使用汇编语言跟单片机"说话",让它听从我们的指挥，首先是让它能听懂我们的"说话",那就是要正确使用指令。单片机的"大脑"还没有我们人脑这么聪明，我们在说话时能揣测对方的意思，而单片机只能严格按照我们的约定来执行我们的命令。其次是如何"说话".汇编语言属于工程语言，工程语言的精髓就是规范。它的规则更加严谨，书写要求更加严格。越是规范严谨的语言，学习起来就越应该有法可依。而找到了这个"法",我们的学习就会向前迈出一大步。汇编语言里有什么样的规范呢？

　　在进行汇编语言的教学时，我们首先向学生们强调，汇编语言程序由三部分组成：①预定义部分；②主程序部分；③子程序部分。这就是汇编语言程序编写的规范格式。当然，有些简单的程序，可能会缺少某一部分，但是我们还是从一开始就向学生们强调，简单的程序也要尽量写出这三部分。因为随着程序内容的增加，这三部分的结构与层次的重要意义就会越发地显现出来。下面我们以一个最简单的单片机控制电路为例子，介绍这种规范程序的写法，并逐一介绍每部分的内容与含义。

　　图1是单片机系统的三个管脚p0.1,p0.2,p0.3与三个发光二极管的电路连接图。从图1中我们可以看到，只要控制单片机p0这三个脚的电位，我们就可以随意控制这三个LED灯的亮灭。我们的控制要求是：LED1亮1s灭1s,接着LED2亮1s灭1s,接着LED3亮1s灭1s,结束。

图1 单片机系统与LED的电路连接图

　　电路功能很简单，编程思路可以这样来叙述。如图2。

图2 电路编辑思路

　　程序编写也很简单，大多数人认为程序可以直接写出来，请看下面的程序示例一。

　　//程序功能：三个LED灯依次各亮灭1s

　　STart: clr p0.0 //点亮第一个LED灯

　　acall delay1s

　　setb p0.0 //熄灭第一个LED灯

　　acall delay1s

　　clr p0.1 //点亮第二个LED灯

　　acall delay1s

　　setb p0.1 //熄灭第二个LED灯

　　acall delay1s

　　clr p0.2 //点亮第三个LED灯

　　acall delay1s

　　setb p0.2 //熄灭第三个LED灯

　　acall delay1s

　　ajmp $ //待机状态

　　delay1s: //延时1s子程序

　　mov r5,#50

　　d3: mov r6,#100

　　d2: mov r7,#100

　　d1: djnz r7,d1

　　djnz r6,d2

　　djnz r5,d3

　　ret

　　end //程序结束

　　"说话"也有规范

　　上面的程序，我们经过编译，下载，运行，完全能实现预计的功能。但是我们要说这种程序就是没有规范的程序写法。

　　这就像我们写文章，这只能算是一份草稿，虽然意思讲清楚了，但是有些句法还不符合规范，结构层次也不清楚，所以还不能算是一篇合格的文章。那么，规范的写法又有怎样的要求呢？下面我们对照着规范写法的三部分内容来看一下。

　　规范写法的第一部分是"预定义",预定义部分就是要求我们在使用单片机管脚接口的时候先要给接口定义一个名称，而不要直接使用单片机接口名。如我们在程序中不要直接使用p0.0之类的。另外，我们在使用RAM中的存储单元的时候，也不要直接使用单元地址，也要在预定义部分给它定义一个单元名称。如我们要把一个计数值存储在30h存储单元里，我们就可以在预定义部分写上"counter equ 30h"语句，以后在程序中，我们直接使用"counter"这个名字就可以了。这样写的好处就是以后如果电路中单片机的管脚接口有所变动，或是存储单元需要修改，我们只需在预定义部分改动一下，而程序部分则一点也不需要动。这就是预定义的方便之处。

　　"主程序"与"子程序"的区分则更加重要。可以这样说吧，在编写程序时，能够实现某些具体功能的程序段，我们最好不要把它放在主程序里面，而要把它写成子程序。如上面的程序示例中，延时1s程序写成子程序，这样很好，但是让LED灯亮灭的这些功能程序段也应当写成子程序，这样就会更好。那有朋友问了，你都写成了子程序，那主程序部分干什么？问得好，其实编写程序，主程序部分我们尽量让它不去做具体的事情，因为它还有更重要的事情去做。我们把具体的事情放给子程序去做，而主程序，我们是让它扮演指挥，协调，检查子程序的工作。看到了吗，主程序和子程序就是这样的关系，主程序是我们的大脑，而子程序则是我们的手和脚，它们是指挥和被指挥的关系。那么，主程序如何"指挥"子程序呢，具体的说，就是"调用".

　　从开始写程序，我们的脑海里就应该建立起"预定义""主程序""子程序"这三个模块，在具体写程序的时候，我们就是向这三个模块里填充内容，而这就是我们所说的规范写法。

　　基于这样的思想，上面示例一的程序，要怎样写才是符合规范的呢，请看下面的程序示例二。

　　//程序功能：三个LED灯依次各亮灭1s,（用规范的写法改写）

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