嵌入式C语言代码
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粤嵌知识:嵌入式C编程技巧预处理器(Preprocessor)1 . 用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL●#define 语法的基本知识(例如:不能以分号结束,括号的使用,等等)●懂得预处理器将为你计算常数表达式的值,因此,直接写出你是如何计算一年中有多少秒而不是计算出实际的值,是更清晰而没有代价的。
●意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器这个常数是的长整型数。
●如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型),那么你有了一个好的起点。
记住,第一印象很重要。
2 . 写一个“标准”宏MIN ,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。
#define MIN(A,B) ((A)<= (B) ? (A) : (B))这个测试是为下面的目的而设的:●标识#define在宏中应用的基本知识。
这是很重要的,因为直到嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分,宏是方便产生嵌入代码的唯一方法,对于嵌入式系统来说,为了能达到要求的性能,嵌入代码经常是必须的方法。
●三重条件操作符的知识。
这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码,了解这个用法是很重要的。
●懂得在宏中小心地把参数用括号括起来●我也用这个问题开始讨论宏的副作用,例如:当你写下面的代码时会发生什么事?least = MIN(*p++, b);3. 预处理器标识#error的目的是什么?死循环(Infinite loops)4. 嵌入式系统中经常要用到无限循环,怎么样用C编写死循环呢?这个问题用几个解决方案。
首选的方案是:while(1){}一些程序员更喜欢如下方案:for(;;){}这个语法没有确切表达到底怎么回事。
第三个方案是用gotoLoop:...goto Loop;这是一个汇编语言程序员的思路。
C语言嵌入式系统编程修炼之一:背景篇不同于一般形式的软件编程,嵌入式系统编程建立在特定的硬件平台上,势必要求其编程语言具备较强的硬件直接操作能力。
无疑,汇编语言具备这样的特质。
但是,归因于汇编语言开发过程的复杂性,它并不是嵌入式系统开发的一般选择。
而与之相比,C语言--一种"高级的低级"语言,则成为嵌入式系统开发的最佳选择。
笔者在嵌入式系统项目的开发过程中,一次又一次感受到C语言的精妙,沉醉于C语言给嵌入式开发带来的便利。
图1给出了本文的讨论所基于的硬件平台,实际上,这也是大多数嵌入式系统的硬件平台。
它包括两部分:(1)以通用处理器为中心的协议处理模块,用于网络控制协议的处理;(2)以数字信号处理器(DSP)为中心的信号处理模块,用于调制、解调和数/模信号转换。
本文的讨论主要围绕以通用处理器为中心的协议处理模块进行,因为它更多地牵涉到具体的C语言编程技巧。
而DSP编程则重点关注具体的数字信号处理算法,主要涉及通信领域的知识,不是本文的讨论重点。
着眼于讨论普遍的嵌入式系统C编程技巧,系统的协议处理模块没有选择特别的CPU,而是选择了众所周知的CPU芯片--80186,每一位学习过《微机原理》的读者都应该对此芯片有一个基本的认识,且对其指令集比较熟悉。
80186的字长是16位,可以寻址到的内存空间为1MB,只有实地址模式。
C语言编译生成的指针为32位(双字),高16位为段地址,低16位为段内编译,一段最多64KB。
图1 系统硬件架构协议处理模块中的FLASH和RAM几乎是每个嵌入式系统的必备设备,前者用于存储程序,后者则是程序运行时指令及数据的存放位置。
系统所选择的FLASH和RAM的位宽都为16位,与CPU一致。
实时钟芯片可以为系统定时,给出当前的年、月、日及具体时间(小时、分、秒及毫秒),可以设定其经过一段时间即向CPU提出中断或设定报警时间到来时向CPU提出中断(类似闹钟功能)。
基于嵌入式系统中c语言代码运行效率探析摘要:本文以c语言为例,通过一些具体的例子,探讨了在进行程序设计语言代码编写过程中不同的编写语句产生不同的代码运行效率,从而提高c语言程序设计的质量,提升c语言程序设计的能力培养。
关键词: c 语言;程序设计;运行效率中图分类号:tp312.1 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2012) 17-0000-02嵌入式程序设计是结合 c 语言知识为基础,是利用基本的 c 语言知识,面向嵌入式工程实际应用进行程序设计语言。
在很多理工科专业,特别是计算机专业学生必修的一门非常重要的专业课基础课,学生可以通过嵌入式程序设计,掌握程序设计的基本方法,形成正确的编程思、掌握正确的编程技巧、具备一定的程序调适能力。
程序设计能力,特别是问题的分析解决能力、语言的开发和环境的综合应用能力以及如何能够在嵌入式系统开发中熟练、正确地运用c语言开发出高质量的应用程序,是学习嵌入式程序设计的关键。
下面介绍基于c语言的嵌入式程序设计中存在几个方面问题:1 定义变量先看下面一个例子:char char1;short short1;char char2;int int1;这里定义的 4 个变量形式都一样,但是它们的次序不同,产生了数据存储结构中的不同的数据布局,如下图所示。
显然,第2种方式节约了更多的存储空间。
第一种数据布局:第二种数据布局:由此可见,我们在作变量声明的时候,尽量把所有相同类型的变量放在一起定义,一种相同类型的变量定义一行,从而在数据的存储上更加的合理。
对于局部变量类型的定义,通常情况下,习惯使用短整型 short 或字符型char 来定义变量,达到节省存储空间的目的[1];但是,当一个函数的局部变量数目为数不多时,反而达不到节省存储空间的意图。
因为程序的编译器会把局部变量分配给内寄存器,使得每一个局部变量占用一个寄存器,假定 a 是任意可能的寄存器存储函数的局部变量,分别去执行加1的运算,32 位的 int 型变量最快,只需要用到 1 条加法指令。
C语言FFT函数库与嵌入式傅里叶变换(FFT)是一种重要的信号分析工具,广泛应用于声音处理、图像处理、无线通信等领域。
C语言作为一种比较底层的编程语言,常常用于嵌入式系统中的信号处理任务。
因此,编写一个适用于嵌入式系统的C语言FFT函数库,成为CPU资源有限的嵌入式系统开发中的一个重要需求。
C语言FFT函数库的基本原理C语言FFT函数库的基本原理是将时域信号转换到频域,实现的方法是通过DFT(离散傅里叶变换)算法进行计算。
DFT算法本质上是通过FFT算法实现离散序列的频域计算,因此FFT算法也成为嵌入式应用中最常用的FFT计算方法。
FFT算法通过分治算法将DFT的时间复杂度从O(n^2)优化为O(nlogn),因此FFT算法也成为实现高效计算的核心算法。
在C语言FFT函数库的实现中,主要包括以下几个模块:•输入模块:将离散时间域信号输入到程序中,其中包括时间和幅值。
•映射模块:通过快速傅里叶变换(FFT)算法,将时间域信号映射到频域中。
•输出模块:将映射结果进行输出,其中包括频率和相应的幅值。
•控制模块:整合以上三个模块,控制FFT计算的流程和计算过程中内存资源的分配和释放。
C语言FFT函数库的性能优化C语言FFT函数库的性能优化是嵌入式系统应用中最重要的考虑因素之一。
常见的性能优化策略如下:算法选型在C语言FFT函数库的实现中,对DFT算法进行优化是实现高效计算的基础。
其中,FFT算法采用减少运算次数、提高计算精度、改进算法结构等方式进行优化,常见的FFT算法有蝶形运算法、位逆序置换法等。
位运算优化C语言编译器支持位运算指令,通过对数据进行位操作可以提高运算速度。
在C语言FFT函数库的计算过程中,可以通过位逆序置换法减少运算次数,提高运算速度。
缓存优化在嵌入式系统中,内存资源是十分有限的,因此,合理利用缓存空间是一个重要的考虑因素。
在C语言FFT函数库中,可以通过预先分配缓存空间,减少内存分配和释放的次数。
常见的嵌入式编程案列
【1】用#define声明一个常数,用以表示一年中有多少秒
#define SECONDS_PER_YEAR (60*60*24*365)UL
说明:首先,末尾#define语法末尾不能有分号;
其次,计算式最好带括号;
第三,这个表达式会使16位机的整型数溢出,因此需要用长整型符号L告诉编译器这个常数是长整型数,末尾用UL(无符号长整型)。
【2】用C编写死循环
第一种方案:while(1){}
第二种方案:for(;;){}
第三种方案:Loop:
goto Loop; //这种方案是用汇编写的
【3】访问特定内存位置:
在某工程中,一个整型变量的绝对地址是0x67a9,请将其设置为0xaa55,并且已知编译器是一个纯粹的ANSI编译器,请编写代码
int* ptr;
ptr=(int*)0x67a9;
*ptr=0xaa55;
【4】对中断服务代码的评论
以上程序有如下几个错误:
1、ISR不能返回一个值;
2、ISR不能传递参数,即不能有形参;
3、在许多处理器或编译器中,浮点数一般是不可重入的。
有些处理器或编译器需要使用额外的寄存器入栈,有些处理器或编译器是不允许在ISR中做浮点运算。
此外,ISR应该。
c嵌入arm汇编指令嵌入 ARM 汇编指令到 C 代码中在进行嵌入式系统开发中,经常需要使用汇编指令来对特定的硬件进行操作。
而在 C 语言中,直接使用汇编指令是不被允许的,因此需要借助特定的语法和约定来嵌入 ARM 汇编指令到 C 代码中。
本文将介绍如何在 C 代码中嵌入 ARM 汇编指令,并提供一些常用的示例。
一、嵌入 ARM 汇编指令的语法在 C 代码中嵌入 ARM 汇编指令,可以使用 `asm` 关键字和特定的语法结构。
基本的语法格式如下所示:```casm("汇编指令");```其中,"汇编指令"表示要嵌入的 ARM 汇编指令,可以是单条指令或者多条指令的序列。
需要注意的是,汇编指令通常是以字符串的形式给出,因此需要使用双引号将其括起来。
二、嵌入 ARM 汇编指令的使用示例1. 嵌入汇编指令修改寄存器的值```cint main() {int a = 10;int b = 20;asm("ldr r0, %[value]" : : [value] "m" (b)); // 将 b 的值加载到寄存器 r0asm("str %[value], %[address]" : : [value] "r" (a), [address] "m" (&a)); // 将 a 的值存储到地址 &a 处return 0;}```在上述示例中,通过 `ldr` 指令将变量 b 的值加载到寄存器 r0 中,然后通过 `str` 指令将变量 a 的值存储到地址 &a 处。
2. 嵌入汇编指令实现延时功能```cvoid delay(int count) {asm("mov r1, %[value]" : : [value] "r" (count)); // 将参数 count 的值移动到寄存器 r1asm("loop: subs r1, r1, #1"); // 寄存器 r1 的值减 1asm("bne loop"); // 如果寄存器 r1 的值不等于零,则跳转到标签loop 处继续执行return;}```上述示例中定义了一个延时函数 delay,通过循环减少寄存器 r1 的值来实现延时功能。
近年来,随着物联网和嵌入式系统的快速发展,对嵌入式系统的需求也日益增长。
51单片机作为一种经典的嵌入式系统芯片,一直以来都备受工程师和科技爱好者的喜爱。
在嵌入式系统中,51单片机的C语言和汇编语言编程是必不可少的技能。
本文将介绍51单片机C语言和RRC汇编编程的技巧和方法。
1. 51单片机C语言编程51单片机的C语言编程是一种相对简单易学的编程方法。
通过C语言,可以实现对于51单片机的各种功能进行控制和操作。
在进行51单片机C语言编程时,首先需要熟悉51单片机的C语言编程环境和开发工具。
常用的51单片机C语言编程环境有Keil C51、SDCC等。
在选择合适的开发环境后,就可以开始进行51单片机C语言编程。
在编写C语言程序时,需要注意对51单片机的外设进行正确的配置和初始化,以及对硬件资源的合理利用。
另外,对于一些特殊的应用,可能需要对中断、定时器、串口等进行特殊的处理。
2. 51单片机RRC汇编编程在嵌入式系统中,汇编程序通常被用于对特定的硬件进行底层控制和优化。
对于51单片机来说,RRC汇编语言是一种常用的低级语言。
在进行51单片机RRC汇编编程时,需要对51单片机的指令集和寄存器进行深入的了解。
通过RRC汇编语言,可以直接对51单片机的硬件进行操作,实现对于特定硬件资源的高效控制。
在进行RRC汇编编程时,需要注意对内存和寄存器的管理,以及对51单片机的中断和外设的处理。
3. 51单片机C语言和RRC汇编编程的应用通过学习51单片机C语言和RRC汇编编程,可以实现对于各种应用的快速开发和优化。
在工业控制、通信系统、自动化设备等领域,都可以广泛应用51单片机C语言和RRC汇编编程技术。
通过合理的软件设计和编程,可以实现对51单片机硬件资源的高效利用,提高系统的稳定性和可靠性。
另外,通过C语言和RRC汇编的结合使用,可以实现对于嵌入式系统应用的灵活性和高性能要求。
4. 总结通过对51单片机C语言和RRC汇编编程的初步介绍,可以看出这两种编程方法对于嵌入式系统的开发和优化具有重要的意义。