嵌入式系統中數據與字符串的轉換及應用

權建軍，胡佩琦

（蘭州石化職業技術學院 電子電氣工程系，蘭州 730050）

引 言

在嵌入式應用系統的開發中，經常遇到通過LCD顯示數據、通過鍵盤鍵入數據之類的問題。

LCD顯示，由于顯示方式靈活、界面友好，在嵌入式應用系統中得到了廣泛的應用。在嵌入式應用系統中，較為常用的LCD有字符型的1602、點陣型的LCM12864，以及帶漢字庫的12864Z等。無論哪種LCD，其顯示字符都用ASCII碼。而要顯示數值，就必須進行數值到字符串的變換。

同樣，在嵌入式系統中，經常使用矩陣鍵盤進行數據等的鍵入，如輸入“幅值”、“相位”等數據信息。對于數字的鍵入，就必然涉及字符串到數據的轉換問題。

1 數據轉字符串的方法及應用

從數據到字符串的轉換，典型方法是先進行字位分離，將每個字轉為ASCII碼（數字＋0x30即轉為ASCII碼）后送LCD顯示。這種方法比較繁瑣，每次顯示都要進行這樣的工作。

當然，也可以利用itoa函數編寫從整型到字符串的轉換函數，把整型數轉換為字符串，進而送LCD顯示。下面就是把整型數轉為字符串的程序：

這種方法對空間占用不大，對于無符號整型數是比較方便的；對于有符號的整型數，需要判斷正負，程序編寫方法也類似；對于浮點數，編制這種程序比較繁瑣。

其實，除此之外，KEIL C和ICC還提供了更為有效的方法，實現數據到字符串的轉換。

1.1 KEIL C環境下數據到字符串的轉換

在KEIL C的stdio.h中提供了sprintf語句可以進行數據到字符串的格式轉換。以下是在KEIL C環境下編寫的LCD1602顯示整型數和浮點數的程序：

運行的結果是在LCD1602第1行顯示“a＝－1235”，第2行顯示“b＝1.235”。

程序中，“sprintf（Buf1，"a＝%d"，a）”是將整型變量a轉換為字符型變量，并存在數組Buf1［10］中；“sprintf（Buf2，"b＝%2.3f"，b）”是將浮點變量b轉換為字符型變量，并存在數組Buf2［10］中。若使用“sprintf（Buf2，"%2.3f"，b）”語句，產生的hex代碼要增加約7KB。

1.2 ICC開發環境下數據到字符串的轉換

在AVR系統中，ICC開發平臺允許使用sprintf語句進行數據到字符串的格式轉換。同時，為了高精度顯示，AVR允許使用浮點數。下面是整型數和浮點數轉換為字符串顯示的例子：

需要注意的是，使用sprintf語句時，要在ICC開發平臺下project的option選項中，對target選項進行設置，在PRINTF Version中選擇float選項，同時，將return stack size設為30。

采用此方法的缺點是生成的代碼較大（增加約7.5 KB）。最后的顯示結果為：第1行顯示“ch0：1256”；第2行顯示“ch1：－3579”；第3行顯示“ch2：127.5”；第4行顯示”ch3：－0.985”。

注意，如要將小數后位數保留2位，采用sprintf（Buf4，"%2.2f"，w）時編譯不能通過。字符串的長度是通過“unsigned char Buf1［7］，Buf2［7］，Buf3［7］，Buf4［7］；”來定義的。

2 字符串轉換為數據的方法及應用

字符串到數據轉換的常規方法是用數位分離的方法，如下面的程序：

采用該方法對整型數進行轉換時，必須知道數據長度，而且，對其他類型的數據轉換不太方便。

其實，在KEIL和ICC中，都提供了頭文件stdlib.h，利用該文件提供的atoi轉換函數可以方便實現轉換。該文件可以在KEIL和ICC的安裝路徑下看到。

2.1 MCS51開發中字符串到數據的轉換

在KEIL的安裝根目錄下的INC文件夾中，可以查看stdlib.h文件，該文件提供了字符串到數據的轉換函數，使用這些函數必須包含該頭文件。

下面的程序實現了字符串轉換為整型數和浮點數：

2.2 AVR開發中字符串到數據的轉換

在AVR的ICC開發平臺中也有“stdlib.h”頭文件，它提供的atoi函數可以實現字符串轉數字。程序如下：

在AVR Studio的VIEW窗口進行調試時，觀察p、q分別為－598和－5.98。

結 語

介紹了MCS51和AVR開發中，LCD應用開發中經常使用的數據到字符串的轉換方法，以及鍵盤應用開發中從字符串到數據的轉換方法。該方法充分利用KEIL和ICC開發平臺資源，可有效提高開發效率。

［1］戴佳，戴衛恒.51單片機C語言應用程序設計實例［M］.北京：電子工業出版社，2006：123－135.

［2］彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例——基于AVR＋Proteus［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2011.

［3］劉建清.輕松玩轉AVR單片機C語言［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2011.