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C指针在嵌入式系统开发中的方法研究

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总第１６卷１８２期　２０１４年１０月　大众科技　
Ｐｏｐｕｌａｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　
Ｖ０Ｉ．１６　ＮＯ．１Ｏ　

０ｃｔｏｂｅｒ　２０１　４　

Ｃ指针在嵌入式系统开发中的方法研究　
钱龙飞唐焱刘俊杰　
（桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林５４１００４）　
【摘要】以嵌入式技术为基础的服务性产品，它具自动化程度高、响应速度快等优点，但开发嵌入式技术，需要以编程语　
言为基础，目前存在的语言有很多种，选择一种合适的语言至关重要。ｃ语言开发嵌入式系统相对于其他语言来说具有高效性与灵　
活性，掌握ｃ指针的利用，不仅使得代码优化，而且可以提高系统的运行效率。文章结合嵌入式系统的特点，从指针寻址，指针　
引用数组元素，动态申请内存空间，函数指针还有避免野指针等几个方面，阐述了高效利用ｃ指针进行嵌入式系统开发。　
【关键词】嵌入式系统Ｃ语言；指针；内存　
【中图分类号】ＴＰ３１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８一ｌ１５１（２０１４）１０—０００８—０３　

Ｃ　ｐｏｉｎｔｅｒ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—ｂａｓｅｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ，ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｇｈ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｆａｓｔ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｅｔｃ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　
ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂａｓｅｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ｃｈｏｏｓｅ　ａ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｌａｎｇｕａｇｅ　ｉｓ　ｃｒｕｃｉａ１．Ｃ　
ｌａｎｇｕａｇｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｉｔｈ　ｒｅｓｐｅｃｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｏｔｈｅｒ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ｐｒｏｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｉｎ　Ｃ　ｐｏｉｎｔｅ￣ｎｏｔ　
ｏｎｌｙ　ｍａｋｅｓ　ｃｏｄｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅ￣ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ，　
ａｄｄｒｅｓｓｅｄ　ｆｒｏｍ　ａ　ｐｏｉｎｔｅｒ，ｔｈｅ　ｐｏｉｎｔｅｒ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ａｒｒａｙ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｄｙｎａｍｉｃ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｍｏｒｙ　ｓｐａｃｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｅｒｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｗｉｌｄ　
ｐｏｉｎｔｅｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｕｓｅ　ｏｆ　Ｃ　ｐｏｉｎｔｅｒｓ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｎ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｃ　ｌａｎｇｕａｇｅ；ｐｏｉｎｔｅｒ；ｍｅｍｏｒｙ　

１引言　
嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂　
运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌　
入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。目　
前嵌入式系统已经渗透到我们生活的每个角落，在汽车工业　
中，由于人们对于享受的追求，车载电子使得汽车内部更具　
体验化，而车载电子就是以嵌入式技术为基础的服务性产品，　
它具自动化程度高、响应速度快等优点，所以在开发中选择　

一
种合适的语言是十分重要的。从目前来说，开发使用的语　
言有很多种，其中使用Ｃ语言是应用最为广泛的。Ｃ语言即　
可以说是低级的，也可以说是高级的，因为它有低级语言直　
接控制硬件的能力，也有高级语言的灵活性。而指针是Ｃ的　
精华，正确灵活的运用它，可以有效地表示复杂的数据结构；　
能动态的分配内存；在调用函数时能获得１个以上的结果；　
能直接处理内存单元地址等，掌握Ｃ指针对嵌入式技术开发　
至关重要。　

２指针在嵌入式系统中的方法研究　

２．１指针寻址　
指针的本质就是一个变量，需要占用一定得内存空间，　
用于保存内存地址的值。根据不同数据类型的地址进行赋值，　

指针就指向对应数据类的内存块。　
在嵌入式系统的编程中，经常需要在特定的内存单元读　
写内容，在嵌入式系统的实际调试中，借助于ｃ语言指针所具　
有的对绝对地址单元内容的进行读写。指针寻址的目的是通　
过起始地址来访问内存数据。指针作为保存数据的地址，任　
何存入指针变量ｐ的数据都会被当作地址来处理。ｐ本身的地　
址由编译器另外存储，存储位置不知道。通过地址访问内存　
数据，首先取得指针变量Ｐ的内容，把它作为地址，然后从这　
个地址提取数据或向这个地址写入数据。指针可以以指针的　
形式访问　（ｐ十ｉ），也可以以下标的形式访问ｐ［ｉ］。其本质都　
是先取Ｐ的内容然后加上ｉ＊ｓｉｚｅｏｆ（类型）个ｂｙｔｅ作为数据的　
真正地址。　

２．２利用指针直接操作数组元素　
在嵌入式系统开发中，系统的计算能力和存储的容量有　
限，为了提高系统对代码的处理效率，所以在编程过程中，　
利用指针对数组元素的处理的速度要高于数组自身对元素的　
处理。用一段代码解析：　
ｉｎｔ　ｍａｉｎ（）　
｛　
ｉｎｔ　ｉ：　
ｉｎｔ　ａｒｒａｙ［５］＝｛１，２，３，４，５｝：　
ｉｎｔ术ｐ＝ａｒｒａｙ：　
【收稿日期】２０１４—０９—１０　
【作者简介】钱龙飞（１９８９一），男，江苏宜兴人，桂林电子科技大学机电工程学院在读硕士生，研究方向为汽车电子。　

一
８一　
ｑ：（　）（ｉ）：　／木调用ｆ２函数，ｌｃ／　
｝　上述代码中，整形变量ｉ是函数ｆｌ和ｆ２所要求的参数在　ｆｕｎ被调用时，把实参函数ｆ１和ｆ２的入口地址传给形参指针变　量ａ和ｂ，使ａ和ｂ指向函数ｆ１和ｆ２，在ｆｕｎ函数中，用木ａ和　就可以调用函数ｆ１和ｆ２。　在ｆｕｎ函数中可以直接调用ｆ１和ｆ２，但前提是每次调用　ｆｕｎ函数时，要调用的函数是固定的。使用指针作为参数的优　点就在于，要调用函数不固定，这次调用ｆ１和ｆ２，下次可以　调用ｆ３和ｆ４，只要每次调用ｆｕｎ函数时给出不同的函数名作为　实参。　２．５避免野指针　嵌入式编程中，需要避免野指针，但无法消除。野指针，　是指向随机内存的指针，是不合法的。野指针不是ＮＵＬＬ指针，　也不能用ｉｆ语句来判别。了解野指针的由来对防止野指针的　出现有预防作用，分别以代码的形式来说明产生野指针的三　个方面：　代码１：　ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｃｅ　｛　ｃｈａｒ＊ｎａｍｅ：　ｉｎｔ　ｎｕｍｂｅｒ：　）；　ｉｎｔ　ｍａｉｎ０　｛　ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｃｅ　ｓ：　ｓｔｒｃｐｙ（ｓ．ｎａｍｅ，　ｇｕｉｄｉａｎ　）：　Ｓ．ｎｕｍｂｅｒ＝１：　ｒｅｔｕｒｎ　０：　）　在代码１中，局部指针变量没有被初始化，没有初始化的　指针的指向不是固定内存单元，是随机的。在Ｌｉｎｕｘ执行后是　段错误，要避免段错误，就要对指针初始化，在主函数中加入　ｓ．ｎａｍｅ＝（ｃｈａｒ＊）ｍａｌｌｏｃ（１００），使指针指向一块合法的内存。　代码２：　ｖｏｉｄ　ｆｕｎｃ（ｃｈａｒ＊ｐ）　｛　ｐｒｉｎｔｆ（　％ｓ＼ｎ　，Ｐ）：　ｆｒｅｅ（ｐ）：　ｉｎｔ　ｍａｉｎ０　｛　ｃｈａｒ＊ｓ＝（ｃｈａｒ＊）ｍａｌｌｏｃ（１００）　ｓｔｒｃｐｙ（ｓ，　ｇｕｉｄｉａｎ　）：　ｆｕｎｃ（ｓ）：　ｐｒｉｎｔｆ（　％ｓ＼ｎ　，ｓ）：　
ｒｅｔｕｒｎ　０：　
）　
在代码２中，由于主函数在调用子函数结束后，在子函数　
中就把Ｐ所指向的内存释放掉了，而Ｐ保存的地址没有变，但　
地址对应的内存是随机的，ｐ也就成了野指针，在Ｌｉｎｕｘ下执　
行．／ａ．ｏｕｔ后是没有显示任何结果，原因就是使用已经释放过　
的指针。　
代码３：　
ｃｈａｒ＊ｆｕｎｃ（）　
｛　
ｃｈａｒ　Ｐ［］＝　ｇｕｉｄｉａｎ　：　
ｒｅｔｕｒｎ　Ｐ：　
）　

ｉｎｔ　ｍａｉｎ０　
｛　
ｃｈａｒ＊ｓ＝ｆｕｎｃ０：　
ｐｒｉｎｔｆ（　％ｓ＼ｎ　，Ｓ）：　
ｒｅｔｕｒｎ　０：　
）　
在内存分配方式中，函数是在栈上分配的，函数执行完　
就会在栈上自动释放；从代码３中可知，主函数中的指针变量　
ｓ所指向的变量在指针之前就被销毁了，也就是调用ｆｕｎｃ函数　
后，ｆｕｎｃ在栈上立即自动释放了。在Ｌｉｎｕｘ上用ｇｃｃ编译的时　
候，会出现如下情况一警告：函数返回局部变量的地址，执　
行．／ａ．ｏｕｔ后，同样也是没有任何结果的输出，在有的Ｌｉｎｕｘ　
下显示的乱码，其本质都是一样的。　

３结束语　
本文重点介绍了，Ｃ语言在嵌入式系统开发中的运用优　
势，对内存的操作能力。掌握对Ｃ指针的灵活运用，对嵌入式　
编程具有优化代码，节省系统内存空间，提高系统运行速度　
等优点。　

【参考文献】　
【１］　谭浩强．ｃ程序设计（第三版）【Ｍ］．北京：清华大学出版社，　
２００５．　
【２］２　Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ａ．Ｒｅｅｋ．徐波，译．ｃ和指针【Ｍ］．北京：人民邮电出　
版社．２００８．　
［３】　郭天祥．新概念５１单片机Ｃ语言教程【Ｍ】．北京：电子工业　
出版社．２００９．　
［４］金丽，包志华，陈海金．基于ＡＲＭ嵌入式系统的ｃ语言优　
化设计方法Ⅱ１．南通大学学报（自然科学版）．２００６，１２（２３）：　
２３０－２　

．
１０．

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WGM_12864C液晶显示模块在嵌入式系统中的应用

WGM_12864C液晶显示模块在嵌入式系统中的应用

WG M 212864C 液晶显示模块在嵌入式系统中的应用ΞThe Application of LCD WG M 212864C in Embedded System龚　彬1,2,吴　平1,2,刘维亚1,王遵立1(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所　吉林长春130022;2.中国科学院研究生院　北京100039)【摘　要】　介绍了uClinux 嵌入式操作系统,并根据W GM 212864C 点阵液晶显示模块的特点,论述了点阵液晶显示的编程方法,同时说明了在嵌入式操作系统中液晶显示模块的具体实现过程。

关键词:uClinux ,嵌入式操作系统,W GM 212864C ,液晶显示【Abstract 】　In this paper ,the embedded system of uClinux is introduced ,the programming method of LCD is given according to the characteristics of W GM 212864C ,and the detailed implementation of the LCD in embedded system is presented.K eyw ords :uClinux ,embedded system ,W GM 212864C ,LCD1　引　言在当前数字信息技术和网络技术高速发展的时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工业控制、军事技术、仪器仪表、通讯等方面。

嵌入式系统融合了计算机软硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术,根据应用要求,把相应的微处理器直接嵌入到应用系统中。

同时,随着嵌入式系统越来越广泛的应用,嵌入式系统中人机界面的实现就显得十分重要。

点阵液晶显示模块满足了嵌入式系统的显示要求,可以根据用户需要显示汉字和字符,也可以显示基于点阵的图形,同时还具有低压、微功耗等优点,因而被广泛应用于嵌入式系统中。

对c语言的认识和理解

对c语言的认识和理解

对c语言的认识和理解对C语言的认识和理解一、C语言的背景和特点C语言是一种通用的高级编程语言，由美国贝尔实验室的Dennis Ritchie在20世纪70年代初开发。

C语言是一种静态类型、过程化、结构化的编程语言，具有高效性、可移植性和灵活性等特点。

1. 高效性：C语言以底层为基础，直接操作内存和硬件资源，因此执行效率高。

它提供了丰富的数据类型和运算符，可以进行精确控制和优化。

2. 可移植性：C语言编写的程序可以在不同平台上进行编译和运行。

这是因为C语言定义了基本数据类型和函数库，并使用标准化的编译器来保证代码在不同系统上的兼容性。

3. 灵活性：C语言提供了丰富而灵活的控制结构，如条件判断、循环等，使程序员可以自由地控制程序流程。

同时，C语言还支持指针操作，使得程序能够直接访问内存地址。

二、C语言的应用领域1. 操作系统开发：由于C语言具有高效性和可移植性，在操作系统开发中得到广泛应用。

Unix、Linux和Windows等操作系统的核心部分都是用C语言编写的。

2. 嵌入式系统开发：C语言可以直接访问硬件资源，因此在嵌入式系统开发中也得到了广泛应用。

嵌入式系统包括智能手机、汽车电子、家电等领域。

3. 游戏开发：C语言提供了丰富的数据类型和运算符，并支持底层操作，使其成为游戏开发的首选语言。

许多经典游戏如《魂斗罗》和《马里奥》都是用C语言编写的。

4. 数据库管理系统：C语言可以与数据库进行交互，实现数据的存储和检索。

常见的数据库管理系统如MySQL和Oracle等都使用了C语言进行开发。

三、C语言基本概念1. 变量和数据类型：在C语言中，变量是用来存储数据的容器，必须先声明后使用。

常见的数据类型包括整型、浮点型、字符型等，可以根据需要选择合适的数据类型。

2. 运算符：C语言提供了丰富的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。

这些运算符可用于对变量进行计算和比较。

3. 控制结构：C语言提供了多种控制结构，包括条件判断、循环和跳转等。

嵌入式作业题答案

嵌入式作业题答案

嵌入式系统原理及应用作业题答案第1章嵌入式系统概述1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的组成？答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

组成：嵌入式处理器、外围设备、操作系统、应用软件。

2. 典型的嵌入式处理器有哪些？3. 答：微处理器、微控制器、DSP处理器、片上系统SOC。

4. 典型的RTOS操作系统有哪些？5. 答：嵌入式LinUX、卩CLinUX、WindoWS Embedded CE、WindoWS Embedded ComPaCt 7 > μC/OS-II > μC/OS-III、VXWorks、eCos 等。

6. 列举身边的嵌入式应用产品？7. 嵌入式系统的设计可以分成四个阶段：需求分析、架构设计和概要设计、详细设计和开发、测试反馈。

第2章COrteX-M体系结构8. ARM COrteX系统的处理器分为： A 、__________ R ____ 、____ M ____ 。

9. ARM COrteX-M3为32位微控制器，请问32位指的是CPlJ字长。

10. 3、COrteX-M3处理器能够以小端格式或大端格式访问存储器中的数据字，而访问代码时始使用小端格式______11. ARM COrteX-M3体系结构采用哈佛总线结构，拥有独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问并行进行。

12. CM3寄存器分为通用寄存器，包括R0~R15和特殊功能寄存器，包括程序状态寄存器、异常屏蔽寄存器、控制寄存器。

13. 寄存器R13是堆栈指针寄存器。

14. 寄存器R14是程序连接寄存器。

15. 寄存器R15是程序PG16. CM3的堆栈指针分为__MSP__ _=PSP r O存储器堆栈堆栈分为：向上生长(即向高地址方向生长)的递增堆栈；向下生长(即向低地址方向生长)，称为递减堆栈。

21嵌入式设计复习题答案

21嵌入式设计复习题答案

21嵌⼊式设计复习题答案⼀、填空题1、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM920T采⽤（哈佛）的内核架构。

2、 ARM7TDMI采⽤（ 3 ）级流⽔线结构，ARM920TDMI采⽤（ 5 ）级流⽔线。

3、ARM7TDMI中，T表⽰⽀持16位Thumb指令集，D表⽰（在⽚可调式），M表⽰内嵌乘法器Multiplier，I表⽰（嵌⼊式ICE ），⽀持在线断点和调试。

4、“嵌⼊性”、“专⽤性”与“计算机系统”是嵌⼊式系统的三个基本要素。

5、ARM处理器共有37个寄存器，31个通⽤寄存器，6个状态寄存器。

寄存器R13通常⽤作堆栈指针，称作SP。

寄存器R14⽤作⼦程序链接寄存器，也称为链接寄存器LK （Link Register）。

6、程序状态寄存器CPSR的N、Z、C、V分别指--，I=1指-禁⽌IRQ中断-、F=1指-禁⽌FIQ中断-，M[4：0]⽤做-处理器模式选择-。

7、ARM微处理器⽀持四种类型的堆栈，即：满递增堆栈、满递减堆栈、空递增堆栈、空递减堆栈。

8、ARM微处理器有 7 种⼯作模式，它们分为两类特权模式、⾮特权模式。

其中⽤户模式属于⾮特权模式9、ARM⽀持两个指令集， ARM核因运⾏的指令集不同，分别有两个状态 ARM状态、thumb状态，状态寄存器CPSR的 T （或者填 D5 ）位反映了处理器运⾏不同指令的当前状态10、ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使⽤同⼀接⼝的是冯诺依曼结构，数据和指令分开使⽤不同接⼝的是哈佛结构11、ARM核有多个寄存器，其中⼤部分⽤于通⽤寄存器，有⼩部分作为专⽤寄存器， R15 寄存器⽤于存储PC，R13通常⽤来存储 SP （或者填堆栈指针）12、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，⼀种是⼩端对齐，另⼀种是⼤端对齐13、不同的中断处理不同的处理模式，具有不同的优先级，⽽且每个中断都有固定的中断⼊⼝地址。

当⼀个中断发⽣时，相应的R14存储中断返回地址，SPSR存储状态寄存器CPSR的值。