单片机C51编程规范解析

　　1 引言

　　为了提高源程序的质量和可维护性，从而最终提高软件产品生产力，特编写此规范。

　　2 范围

　　本标准规定了程序设计人员进行程序设计时必须遵循的规范。本规范主要针对C51编程语言和keil编译器而言，包括排版、注释、命名、变量使用、代码可测性、程序效率、质量保证等内容。

　　3 总则

　　* 格式清晰

　　* 注释简明扼要

　　* 命名规范易懂

　　* 函数模块化

　　* 程序易读易维护

　　* 功能准确实现

　　* 代码空间效率和时间效率高

　　* 适度的可扩展性

　　4 数据类型定义

　　编程时统一采用下述新类型名的方式定义数据类型。

　　建立一个datatype.h文件，在该文件中进行如下定义：

　　typedef bit BOOL; // 位变量 //

　　typedef unsigned char INT8U; // 无符号8位整型变量 //

　　typedef signed char INT8S; // 有符号8位整型变量 //

　　typedef unsigned int INT16U; // 无符号16位整型变量 //

　　typedef signed int INT16S; // 有符号16位整型变量 //

　　typedef unsigned long INT32U; // 无符号32位整型变量 //

　　typedef signed long INT32S; // 有符号32位整型变量 //

　　typedef float FP32; // 单精度浮点数(32位长度) //

　　typedef double FP64; // 双精度浮点数(64位长度) //

　　5 标识符命名

　　5.1 命名基本原则

　　* 命名要清晰明了，有明确含义，使用完整单词或约定俗成的缩写。通常，较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写；较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。即"见名知意"。

　　* 命名风格要自始至终保持一致。

　　* 命名中若使用特殊约定或缩写，要有注释说明。

　　* 除了编译开关/头文件等特殊应用，应避免使用以下划线开始和／或结尾的定义。

　　* 同一软件产品内模块之间接口部分的标识符名称之前加上模块标识。

　　5.2 宏和常量命名

　　宏和常量用全部大写字母来命名，词与词之间用下划线分隔。对程序中用到的数字均应用有意义的枚举或宏来代替。

　　5.3 变量命名

　　变量名用小写字母命名，每个词的第一个字母大写。类型前缀（u8s8 etc.）全局变量另加前缀g_。

　　局部变量应简明扼要。局部循环体控制变量优先使用i、j、k等；局部长度变量优先使用len、num等；临时中间变量优先使用temp、tmp等。

　　5.4 函数命名

　　函数名用小写字母命名，每个词的第一个字母大写，并将模块标识加在最前面。

　　5.5 文件命名

　　一个文件包含一类功能或一个模块的所有函数，文件名称应清楚表明其功能或性质。

　　每个.c文件应该有一个同名的.h文件作为头文件。

　　6 注释

　　6.1 注释基本原则

　　* 有助于对程序的阅读理解，说明程序在"做什么"，解释代码的目的、功能和采用的方法。

　　* 一般情况源程序有效注释量在30％左右。

　　* 注释语言必须准确、易懂、简洁。

　　* 边写代码边注释，修改代码同时修改相应的注释，不再有用的注释要删除。

　　6.2 文件注释

　　文件注释必须说明文件名、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。

　　修改文件代码时，应在文件注释中记录修改日期、修改人员，并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。

　　文件注释放在文件顶端，用"/*……*/"格式包含。

　　注释文本每行缩进4个空格；每个注释文本分项名称应对齐。

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

　　文件名称：

　　作 者：

　　版 本：

　　说 明：

　　修改记录：

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

　　6.3 函数注释

　　6.3.1 函数头部注释

　　函数头部注释应包括函数名称、函数功能、入口参数、出口参数等内容。如有必要还可增加作者、创建日期、修改记录（备注）等相关项目。

　　函数头部注释放在每个函数的顶端，用"/*……*/"的格式包含。其中函数名称应简写为FunctionName()，不加入、出口参数等信息。

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

　　函数名称：

　　函数功能：

　　入口参数：

　　出口参数：

　　备 注：

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

　　6.3.2 代码注释

　　代码注释应与被注释的代码紧邻，放在其上方或右方，不可放在下面。如放于上方则需与其上面的代码用空行隔开。一般少量注释应该添加在被注释语句的行尾，一个函数内的多个注释左对齐；较多注释则应加在上方且注释行与被注释的语句左对齐。

　　函数代码注释用"//…//"的格式。

　　通常，分支语句（条件分支、循环语句等）必须编写注释。其程序块结束行"｝"的右方应加表明该程序块结束的标记"end of ……", 尤其在多重嵌套时。

　　6.4 变量、常量、宏的注释

　　同一类型的标识符应集中定义，并在定义之前一行对其共性加以统一注释。对单个标识符的注释加在定义语句的行尾。

　　全局变量一定要有详细的注释，包括其功能、取值范围、哪些函数或过程存取它以及存取时的注意事项等。

　　注释用"//…//"的格式。

　　7 函数

　　7.1 设计原则

　　函数的基本要求：

　　正确性：程序要实现设计要求的功能。

　　稳定性和安全性：程序运行稳定、可靠、安全。

　　可测试性：程序便于测试和评价。

　　规范／可读性：程序书写风格、命名规则等符合规范。

　　扩展性：代码为下一次升级扩展留有空间和接口。

　　全局效率：软件系统的整体效率高。

　　局部效率：某个模块／子模块/函数的本身效率高。

　　编制函数的基本原则：

　　单个函数的规模尽量限制在200行以内（不包括注释和空行）。一个函数只完成一个功能。

　　函数局部变量的数目一般不超过5～10个。

　　函数内部局部变量定义区和功能实现区（包含变量初始化）之间空一行。

　　函数名应准确描述函数的功能。通常使用动宾词组为执行某操作的函数命名。

　　函数的返回值要清楚明了，尤其是出错返回值的意义要准确无误。

　　不要把与函数返回值类型不同的变量，以编译系统默认的转换方式或强制的转换方式作为返回值返回。

　　减少函数本身或函数间的递归调用。

　　尽量不要将函数的参数作为工作变量。

　　7.2 函数定义

　　函数若没有入口参数或者出口参数，应用void明确申明。

　　函数名称与出口参数类型定义间应该空一格且只空一格。

　　函数名称与括号()之间无空格。

　　函数形参必须给出明确的类型定义。

　　多个形参的函数，后一个形参与前一个形参的逗号分割符之间添加一个空格。

　　函数体的前后花括号"｛｝" 各独占一行。

　　7.3 局部变量定义

　　同一行内不要定义过多变量。

　　同一类的变量在同一行内定义，或者在相邻行定义。

　　先定义data型变量，再定义idtata型变量，再定义xdata型变量.

　　数组、指针等复杂类型的定义放在定义区的最后。

　　变量定义区不做较复杂的变量赋值。

　　7.4 功能实现区规范

　　一行只写一条语句。

　　注意运算符的优先级，并用括号明确表达式的操作顺序，避免使用默认优先级。

　　各程序段之间使用一个空行分隔，加以必要的注释。程序段指能完一个较具体的功能的一行或多行代码。程序段内的各行代码之间相互依赖性较强。

　　不要使用难懂的技巧性很高的语句。

　　源程序中关系较为紧密的代码应尽可能相邻。

　　完成简单功能、关系非常密切的一条或几条语句可编写为函数或定义为宏。

　　8 单片机C51编程规范－排版

　　8.1 缩进

　　代码的每一级均往右缩进4个空格的位置。

　　8.2 分行

　　过长的语句（超过80个字符）要分成多行书写；长表达式要在低优先级操作符处划分新行，操作符放在新行之首，划分出的新行要进适当的缩进，使排版整齐，语句可读。避免把注释插入分行中。

　　8.3 空行

　　文件注释区、头文件引用区、函数间应该有且只有一行空行。

　　相邻函数之间应该有且只有一行空行。

　　函数体内相对独立的程序块之间可以用一行空行或注释来分隔。

　　函数注释和对应的函数体之间不应该有空行。

　　文件末尾有且只有一行空行。

　　8.4 空格

　　函数语句尾部或者注释之后不能有空格。

　　括号内侧（即左括号后面和右括号前面）不加空格，多重括号间不加空格。

　　函数形参之间应该有且只有一个空格（形参逗号后面加空格）。

　　同一行中定义的多个变量间应该有且只有一个空格（变量逗号后面加空格）。

　　表达式中，若有多个操作符连写的情况，应使用空格对它们分隔：

　　在两个以上的关键字、变量、常量进行对等操作时，它们之间的操作符前后均加一个空格；在两个以上的关键字、变量、常量进行非对等操作时，其前后均不应加空格；

　　逗号只在后面加空格；

　　双目操作符，如比较操作符, 赋值操作符"="、"+="，算术操作符"+"、"%"，逻辑操作符"&&"、"&"，位操作符"<<"、"^"等，前后均加一个空格；

　　单目操作符，如"!"、"~"、"++"、"-"、"&"（地址运算符）等，前后不加空格；

　　"->"、"."前后不加空格；

　　if、for、while、switch等关键字与后面的括号间加一个空格；

　　8.5 花括号

　　if、else if、else、for、while语句无论其执行体是一条语句还是多条语句都必须加花括号，且左右花括号各独占一行。

　　do{}while()结构中，"do"和"{"均各占一行，"}"和"while();"共同占用一行。

　　if ( ) do

　　{ {

　　} }while( );

　　else

　　{

　　}

　　8.6 switch语句

　　每个case和其判据条件独占一行。

　　每个case程序块需用break结束。特殊情况下需要从一个case块顺序执行到下一个case块的时候除外，但需要在交界处明确注释如此操作的原因，以防止出错。

　　case程序块之间空一行，且只空一行。

　　每个case程序块的执行语句保持4个空格的缩进。

　　一般情况下都应该包含default分支。

　　Switch ( )

　　{

　　case x:

　　break;

　　case x:

　　break;

　　default:

　　break;

　　}

　　9 单片机C51编程规范－程序结构

　　9.1 基本要求

　　有main()函数的.c文件应将main()放在最前面，并明确用void声明参数和返回值。

　　对由多个.c文件组成的模块程序或完整监控程序，建立公共引用头文件，将需要引用的库头文件、标准寄存器定义头文件、自定义的头文件、全局变量等均包含在内，供每个文件引用。通常，标准函数库头文件采用尖角号< >标志文件名，自定义头文件采用双撇号″″标志文件名。

　　每个.c文件有一个对应的.h文件，.c文件的注释之后首先定义一个唯一的文件标志宏，并在对应的.h文件中解析该标志。

　　在.c文件中：

　　#define FILE_FLAG

　　在.h文件中：

　　#ifdef FILE_FLAG

　　#define XXX

　　#else

　　#define XXX extern

　　#endif

　　对于确定只被某个.c文件调用的定义可以单独列在一个头文件中、单独调用。

　　9.2 可重入函数

　　可重入函数中若使用了全局变量，应通过关中断、信号量等操作手段对其加以保护。

　　9.3 函数的形参

　　由函数调用者负责检查形参的合法性。

　　尽量避免将形参作为工作变量使用。

　　9.4 循环

　　尽量减少循环嵌套层数

　　在多重循环中，应将最忙的循环放在最内层

　　循环体内工作量最小

　　尽量避免循环体内含有判断语句