單片機(jī)開發(fā)中C語言的應(yīng)用

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摘 要：針對單片機(jī)開發(fā)對編程語言提出的高要求，在簡單介紹C語言具有的優(yōu)勢和單片機(jī)開發(fā)過程中C語言應(yīng)用可行性的基礎(chǔ)上，對其在實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)中的具體應(yīng)用進(jìn)行深入分析，旨在為單片機(jī)開發(fā)提供有效工具和方法。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)開發(fā) C語言

中圖分類號(hào)：TP313 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）11-000-01

如今，單片機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，為滿足使用和發(fā)展需要，必須對其進(jìn)行開發(fā)，而單片機(jī)開發(fā)往往涉及到很多編程與算法設(shè)計(jì)，這就對編程語言提出了更高的要求，傳統(tǒng)手段已經(jīng)難以滿足要求，亟需采用全新的方法和手段。

一、C語言主要優(yōu)勢與在單片機(jī)開發(fā)過程中應(yīng)用的可行性分析

相對于傳統(tǒng)匯編語言，C語言有眾多優(yōu)勢，包括具有較強(qiáng)的繼承性與可移植性等，這使單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)可將C語言作為主導(dǎo)工具。作為高級(jí)編程語言之一，C語言不僅繼承傳統(tǒng)工具所有優(yōu)勢，還能提高開發(fā)工作的便捷性。這是因?yàn)镃語言強(qiáng)調(diào)借助結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)按照從上到下的順序依次展開，幫助開發(fā)者更好的掌握內(nèi)部構(gòu)造，從而做好整體分配，保證程序運(yùn)行的便捷性與可靠性。此外，C語言在程序開發(fā)過程中還具有其它的優(yōu)點(diǎn)：第一，功能性較強(qiáng)且結(jié)構(gòu)性良好，能在各類機(jī)型上完成運(yùn)行，同時(shí)在編譯運(yùn)算的支持下提供可讀性；第二，解決硬件兼容問題，編程人員容易掌握，且具有很強(qiáng)的邏輯性，能減少實(shí)際工作量；第三，所有不同的模塊均有明確任務(wù)與分工，能使整個(gè)過程都變得十分簡便[1]。

二、單片機(jī)開發(fā)過程中C語言具體應(yīng)用

單片機(jī)開發(fā)過程中要合理應(yīng)用C語言，使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用，必須按照專門的程序和步驟進(jìn)行：首先，編譯目標(biāo)源對應(yīng)的程序，同時(shí)對相關(guān)代碼實(shí)施連接與替換；然后，程序設(shè)計(jì)完畢后，對源程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到單片機(jī)可以識(shí)別與運(yùn)行的形式。在整個(gè)開發(fā)過程中，主要包含以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：（1）軟件安裝，登陸網(wǎng)站下載安裝包，此時(shí)按提示完成即可，操作十分簡單。在下載完畢后，實(shí)施解壓處理，啟動(dòng)程序開始軟件安裝，然后輸入產(chǎn)品序列號(hào)，安裝好后即可正常使用軟件；（2）建立源文件，創(chuàng)建一個(gè)全新的項(xiàng)目，再新建一個(gè).c文件并包含到項(xiàng)目中，通過文字編輯窗口來完成程序編輯，這時(shí)源文件建立完畢；（3）通過編譯與調(diào)試得到HEX文件，對指定程序進(jìn)行翻譯調(diào)試，先啟動(dòng)調(diào)試模式，通過仿真器完成調(diào)試，并改正文件中存在的錯(cuò)誤，然后對源程序進(jìn)行編譯，通過編輯器生成需要的目標(biāo)文件，之后進(jìn)行模塊連接，保證文件的正確性。正常操作目標(biāo)文件，生成符合要求的HEX文件，充分其所具有的各項(xiàng)功能與作用，再通過程序燒錄軟件向單片機(jī)燒錄程序，最后由單片機(jī)執(zhí)行驗(yàn)證程序效果[2]。

C語言可對單片機(jī)資源實(shí)施分配，將指針結(jié)構(gòu)配置以及數(shù)組關(guān)系理順等作為前期。因此，想要在開發(fā)中充分利用C語言，必須正確認(rèn)識(shí)并有效控制上述方面。從指針結(jié)構(gòu)角度講，在使用C語言時(shí)，一般情況下，和指針有關(guān)的聲明均采用類型標(biāo)識(shí)符*指針變量名的形式，對單片機(jī)而言，指針和普通定義存在一定差別，這種差別主要體現(xiàn)在格式方面，應(yīng)設(shè)立不同的存儲(chǔ)區(qū)。基于此，在聲明指針結(jié)構(gòu)的過程中，需要使用不同格式。確定數(shù)據(jù)格式時(shí)，常見data等形式，同時(shí)在變量控制的過程中，可使用下列格式：

在指針尋址方面，基于C語言的尋址和其它尋址方式基本相同。因數(shù)組主要存儲(chǔ)于單片機(jī)當(dāng)中，而單片機(jī)資源空間通常情況下會(huì)比較有限，采用這些數(shù)組的時(shí)候，則必須要盡量避開相對較大的部分?jǐn)?shù)組，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有效簡化。并且在定義不需要進(jìn)行操作的數(shù)組，可以使用code類型存儲(chǔ)在ROM中來節(jié)約RAM資源。例如：

事實(shí)上，在操作時(shí)，指針尋址的過程中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮data區(qū)對應(yīng)的指針，采用A/D轉(zhuǎn)換等方式向單片機(jī)轉(zhuǎn)入外部數(shù)據(jù)[3]。完成data區(qū)對應(yīng)的指針尋址以后，對存儲(chǔ)區(qū)對應(yīng)的指針開始尋址。但從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)角度講，可通過指針完成函數(shù)調(diào)用，這些調(diào)用通常都需要按照某種格式，數(shù)據(jù)定義后，在以后代碼程序當(dāng)中，即可函數(shù)完成調(diào)用，比如，先確定一個(gè)函數(shù)，即scan（），再對此進(jìn)行調(diào)用，主要采用以下代碼進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：

從當(dāng)前的工業(yè)控制角度看，看門狗電路方面還有一定欠缺，在復(fù)位過程中使看門狗動(dòng)作，即進(jìn)行熱啟動(dòng)。但在實(shí)際的熱啟動(dòng)中，由于無法從頭開始，導(dǎo)致現(xiàn)有計(jì)算結(jié)果復(fù)位，使系統(tǒng)發(fā)生異常。為有效解決以上問題，需借助相應(yīng)的程序?qū)洹釂?dòng)作出綜合判別。通常情況下，應(yīng)先確定一個(gè)標(biāo)志位，同時(shí)在啟動(dòng)過程中對標(biāo)志位具體內(nèi)容進(jìn)行讀取，若所讀內(nèi)容和設(shè)定值完全相同，則判定為熱啟動(dòng)；若所讀內(nèi)容和設(shè)備值不符，則判定為冷啟動(dòng)。除此之外，為確保以上功能得以順利實(shí)現(xiàn)，需設(shè)置專門的指針，同時(shí)使其指向一個(gè)特定的單元[4]。

但通過實(shí)際的編譯與運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)，在開機(jī)以后，其內(nèi)存單元的復(fù)位都顯示為0，說明未能達(dá)到預(yù)期的要求。通過分析，將產(chǎn)生這一問題的原因確定如下：利用C語言進(jìn)行編程的過程中，在開機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行的代碼不是從目標(biāo)函數(shù)首個(gè)語句開始的。目標(biāo)函數(shù)首個(gè)語句在正式執(zhí)行以前應(yīng)先完成起始代碼的執(zhí)行，但該代碼的執(zhí)行將造成清零。針對這一實(shí)際問題，應(yīng)在編碼完成后，對形成的源文件實(shí)施適當(dāng)修改，再利用編譯程序自帶程序進(jìn)行編譯，以此獲得startuo.obj文件，最利用這一代碼完全取代之前的起始代碼，這樣就能從根本上防止原始代碼的執(zhí)行造成清零。

綜上所述，C語言是目前應(yīng)用最為廣泛的編程語言之一，具有其它編程語言不具備的獨(dú)特優(yōu)勢，這也決定了它在單片機(jī)開發(fā)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。而且通過實(shí)踐可知，在單片機(jī)開發(fā)過程中通過對C語言的合理應(yīng)用，能有效提高開發(fā)技術(shù)水平，降低技術(shù)難度，從而保證最終的開發(fā)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張祎.C語言在單片機(jī)開發(fā)中的應(yīng)用分析[J].江蘇科技信息，2017（18）：47-48.

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[3]周嵐.淺析基于C語言的單片機(jī)技術(shù)[J].軟件工程，2016，19（05）：30-31.

[4]李宛娜.試論C語言在單片機(jī)開發(fā)中的運(yùn)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，30（18）：26-27.