1、電平

計算機只能識別0和1，單片機作為計算機的一種，它也只能識別0和1。0和1是用來描述兩種狀態的，比如，有和無，大和小，胖和瘦，高和矮。

在數字電路里， 我們用兩段電壓范圍來表示0和1 。比如，0V到0.7V表示0，3V到3.3V表示1。在這里，0和1表示的是一個電壓范圍，因此，0和1稱之為電平，0稱為低電平，1稱之為高電平。這個電壓范圍是多大，我們在單片機數據手冊里可以查詢到。

2、進制

數制是人們利用符號進行計數的科學方法。數制有很多種，常用的數制有：二進制，十進制和十六進制。

進位計數制是把數劃分為不同的位數，逐位累加，加到一定數量之后，再從零開始，同時向高位進位。進位計數制有三個要素：數碼符號、進位規律和計數基數。下表是各常用數制的總體介紹。

關于這三種進制的轉換，學習者自行查看相關課本或者百度去學習一下。這里，我只舉幾個例子：

(137)D = 110^2 + 310^1 + 710^0 = 137; (137)H = 116^2 + 316^1 + 716^0 = 311; (10011010)B = 12^7 + 02^6 + 02^5 + 12^4 + 12^3 + 02^2 +12^1 +02^0 =2^7 + 2^4 +2^3 + 2^1 = 128+16+8+2 = 154

二進制一般不會直接轉成十進制，因為太麻煩了。一般是把二進制先轉成十六進制，再把十六進制轉成十進制，舉個例子： (10011010)B = (9A)H = 9*16+10 =154

這里提一下著名的BCD碼，又稱為8421碼。二進制與十六進制轉換的思路是，每4位二進制轉成1位十六進制。(1111)B=2^3+2^2+2^1+2^0=8+4+2+1=15=F，4位二進制能表示的最大值是15，剛好對應十六進制的最大數字F，所以每4位二進制可以表示1位十六進制。實際上，在單片機編程中，10進制與16進制是用的最多的。

3、邏輯運算符與位運算

&& :邏輯與，同時滿足的意思。 比如A&&B，A和B同時為真，那么這個表達式就為真。假用0表示，真即為非0。在單片機編程中，通常用在if語句里來判斷幾個條件是否同時成立。

& :按位與,每一位進行與運算，對應的位同時為1時，位結果才為1。

比如 1101 0011B & 0110 1101B

1 1 0 1 0 0 1 1                                                & 0 1 1 0 1 1 0 1                                                = 0 1 0 0 0 0 0 1

按位與運算常用來判斷標志位，比如定義一個8位flag，每一位可以定義為某個特殊的標志位，比如按鍵長按標志位，長按為1，短按為0。那么按鍵處理程序就可以通過判斷flag的某一位是否為1來判斷是否為長按。

|| :邏輯或，是指要么條件A發生，要么條件B發生。多個條件只要有一個條件滿足，那么整個表達式就為真。||通常用在if語句里，用來判斷某些事件是否發生。

龍蝦哥如果在吃飯或者在上班，那么，龍蝦哥就不會在群里說話。沒有吃飯也沒有上班時，就會來群里吹牛。

|: 按位或，是指每一位進行或運算。

在單片機里經常這樣使用 A |=0x01; A的最低位置1，其他位不變。

~ :按位取反，取反就是原來是0，那么現在就為1，原來為1現在就為0。

~ 通常和 & 一起使用，用來對某一位進行清0操作。**A &= ~0x01; **A的最低位被清0。

! :非，不是的意思。常用于按鍵檢測判斷是不是按下。假設按鍵按下時，單片機的IO為低電平。則可以這樣判斷:

<<左移，往左移動的意思。在無符號整型變量中左移一位相當于乘2。

比如，8*2等效8<<1。

>>右移，往右移動的意思。在無符號整型變量中右移一位相當于除2。

比如，8/2等效8>>1。

** <<** 還有一種常見的用法就是，寄存器編程時，用來設置某一位1，使能某位的意思。寄存器R定義為16位，那么，R的第8位置1，我們可以這樣寫R |= 1<<8;假設第8位是某個功能的使能位，我們可以進一步這樣寫:

#define ENABLE (1<<8)

#define DISABLE ( ~(1<<8) )

R |= ENABLE;

R &= DISABLE;

通過這種方法，我們就不需要去記憶R的每一位是什么意思了。通過宏定義**#define**把寄存器的每一位取個名字，這樣我們使用時，通過名字來賦值，更容易記憶和編寫程序，這種思路就是庫編程的早期思想，所以，我前面提過不要過于糾結用庫還是寄存器編程，其實沒啥區別，都是一樣的思路。

** >>和<<** 還用于單片機與外設通信里，比如通過io傳遞8位數據，低位先傳輸，我們可以這樣寫。

高位先傳輸，我們可以寫成這樣:

4、C語言常用的邏輯結構與多文件編程程序框架

C語言編程的一大特色就是模塊化編程，我們通常把單片機外部電路的驅動程序寫成模塊的形式。這個模塊一般由多個函數組成，一個外設驅動程序一般包含一個C文件和一個頭文件。

頭文件XXXX.H里面編寫函數的聲明以及一些宏定義，而C文件編寫函數的定義。舉個例子:

XXXX.H文件 / XXXXX外設驅 *

這里面描述驅動程序的一些說明以及注意事項

編寫者，版本號，修改人，日期等信息

*******************************************/

#ifndef __XXXX_H

#define __XXXX_H

#define ON 1

#define OFF 0

#define SET 1

#define RESET 0

void XXXX_WriteData(uint8_t data);

uint8_t XXXX_ReadData(void);

#endif

XXXX.c文件

/******************************************

C文件函數的相關說明

******************************************/

?如果一個函數，在其他文件中不使用，只在本驅動文件內部使用的，那么要在這個函數前面加static，比如:

?在其他文件中需要調用驅動函數時，只需要加入#include “XXXX.H”這句話就可以了。比如在main.c文件中：

幾種常見的邏輯結構

switch case常用于菜單和多條件判斷，比如按鍵檢測的處理。每個按鍵都有對應的按鍵值，通過按鍵值的逐一比對，就可以實現按鍵對應值得處理。

5、變量的生存期與作用域

在函數內部定義的變量叫作局部變量，否則叫作全局變量。

變量的作用域是指變量起作用的范圍，在這個范圍內，才能使用這個變量。

全局變量的作用域為從變量定義開始到文件結束。當全局變量與局部變量重名時，在函數內部以局部變量為主。

變量的生存期是指，變量存在的時間范圍。比如，全局變量定義后，在整個程序執行期間都一直存在。局部變量是在函數內部存在，當函數開始執行時，局部變量開始被創建，當函數執行結束時，局部變量就消失不存在了。

在其他文件中，在全局變量前面加extern，可以拓展全局變量的作用域。

比如，在文件A中: int a=8;在B文件中可以這樣寫:extern int a;這樣子就可以在B文件中使用變量a了。

如何拓展局部變量的生存期？只需要在變量前加static就可以了。為什么要拓展局部變量的生存期呢？因為，我們經常需要局部變量一直存在，但是，我們又不想變量被外部程序改變。因此，我們需要一個一直存在的局部變量。比如，在按鍵檢測中，為了消抖且不長時間堵塞，我們常常寫成下面這種形式。

這里循環10000次，相當于200MS濾波消抖，如果直接200MS延遲濾波會耽誤其他程序執行。

C語言主要掌握的內容就是數據類型，變量的生存期以及作用域，邏輯運算符，分支語句結構，數組，函數，宏定義，結構體，一維指針。這些內容最好熟悉了后，再學習單片機比較好，這樣你看別人程序也能看懂，自己寫程序也不會犯錯。如果不熟悉這些，那么你自己看別人程序會一知半解，自己寫程序也寫不好，反而耽誤時間以及打擊自信心。