嵌入式C程序基础与编程结构

嵌入式C程序基础与编程结构

Basics of Embedded C Program and Programming Structure

嵌入式C编程是处理器在我们日常生活中遇到的每一个嵌入式系统（如手机、洗衣机和数码相机）中运行的灵魂。             

每个处理器都与一个嵌入式软件相关联。首先也是最重要的是决定嵌入式系统功能的嵌入式软件。嵌入式C语言是单片机最常用的编程语言。

早期，许多嵌入式应用程序是使用汇编级编程开发的。但是，它们没有提供可移植性。这种缺点被各种高级语言如C、Pascal和COBOL的出现所克服。然而，正是C语言在嵌入式系统中得到了广泛的接受，而且它还在继续这样做。编写的C代码更加可靠、可伸缩和可移植；而且事实上，更容易理解。

关于C语言

C语言是丹尼斯·里奇在1969年开发的。它是一个或多个函数的集合，每个函数都是执行特定任务的语句的集合。

C语言是一种中级语言，它支持高级应用程序和低级应用程序。在深入讨论嵌入式C编程的细节之前，我们应该先了解RAM的内存组织。

语言的显著特点

C语言是一个用不同的关键字、数据类型、变量、常量等设计的软件。

嵌入式C是一个通用术语，它被赋予一种用C编写的编程语言，它与特定的硬件体系结构相关联。

Embedded C是C语言的一个扩展，带有一些附加的头文件。这些头文件可能会从一个控制器更改为另一个控制器。

使用微控制器8051 include<reg51.h>。

嵌入式系统设计者必须了解硬件体系结构，才能编写程序。这些程序在监视和控制外部设备方面发挥着突出的作用。它们还直接操作和使用微控制器的内部结构，如中断处理、定时器、串行通信和其他可用功能。

Differences between C and Embedded C

嵌入式软件的基本附加特性

数据类型

数据类型是指一个广泛的系统，用于声明不同类型的变量，如整数、字符、浮点等。嵌入式C软件使用四种数据类型，用于在内存中存储数据。

“char”用于存储任何单个字符；“int”用于存储整数值，“float”用于存储任何精度浮点值。

下表给出了32位计算机上不同数据类型的大小和范围。不同字号的机器的大小和范围可能不同。

有些词是专门用来完成特定任务的。这些词被称为关键字。它们是标准的，在嵌入式C中预定义。

关键字总是用小写字母写的。在编写主程序之前，必须定义这些关键字。嵌入式软件的基本关键字如下：

sbit：此数据类型用于访问SFR寄存器的单个位。

语法：sbit variable name=SFR bit；

例：sbit a=P2^1；

说明：如果我们将P2^1指定为“a”变量，那么我们可以在程序的任何地方使用“a”而不是p2.1，这样可以降低程序的复杂性。

位：该数据类型用于访问RAM（20h-2fh）的位可寻址存储器。

语法：位变量名；

例：c位；

说明：它是一个小数据区的位序列设置，程序用它来存储一些东西。

SFR：此数据类型用于通过其他名称访问SFR寄存器。所有SFR寄存器必须用大写字母声明。

语法：SFR variable name=SFR寄存器的SFR地址；

例如：SFR端口0=0x80；

说明：如果将0x80指定为“port0”，则可以在程序中的任何位置使用0x80而不是port0，从而降低程序的复杂性。

SFR寄存器：SFR代表“特殊功能寄存器”。微控制器8051具有256字节的RAM存储器。这个RAM分为两部分：第一部分128字节用于数据存储，另一部分128字节用于SFR寄存器。所有外围设备，如I/O端口、定时器和计数器，都存储在SFR寄存器中，每个元素都有一个唯一的地址。

嵌入式C程序的结构

·       comments

·       preprocessor directives

·       global variables

·       main() function

{

·       local variables

·       statements

·       …………..

·       …………..

}

·       fun(1)

{

·       local variables

·       statements

·       …………..

·       …………..

}

注释：在嵌入式C语言中，我们可以在代码中添加注释，这有助于读者轻松理解代码。              C=a+b；/*将两个值存储在另一个变量C中的变量相加*/

预处理器指令：嵌入式C软件的所有功能都包含在预处理器库中，如“includes<reg51.h>，”defines“。这些函数在运行程序时执行。

全局变量

全局变量是在主函数之前声明的变量，可以在程序中的任何函数上访问。

Global variable

局部变量

局部变量是在函数中声明的变量，它只能在该函数中使用。

Local variable

Main（）函数

程序的执行从主函数开始。每个程序只使用一个main（）函数。

嵌入式C程序的优点

开发应用程序所需时间较短。

它降低了程序的复杂性。

很容易验证和理解。

从一个控制器到另一个控制器在本质上是可移植的。

几个嵌入式C程序的例子

以下是一些简单的嵌入式C程序，用于基于微控制器的项目。

Example-1

Example-2

Example-3

Example-4

希望能够为嵌入式C编程的初学者提供一种简单易行的方法。更好地理解嵌入式C编程是设计基于嵌入式的项目的最基本的先决条件。除此之外，更好的理解和适当的嵌入式C编程知识有助于学生选择一个有价值的职业。

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