论文：借助C语言实现嵌入式系统编程探讨

嵌入式的毕业论文

嵌入式系统在现今科技发展中扮演着极为重要的角色，其在日常生活中的应用已经越来越广泛。嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，常见于消费电子、交通、安防等各个领域。其最大的特点就是硬件和软件高度集成，可以采用自定义的处理器等硬件平台，具有高度可定制、低功耗、易于嵌入其他系统等特点。本文将介绍一个基于STM32F429IGT6的嵌入式智能家居系统。

1 系统硬件设计

本系统采用STM32F429IGT6作为核心处理器，该处理器是由ST公司推出的一款高性能ARM Cortex-M4内核的嵌入式微控制器，第一款支持LCD-TFT的ARM Cortex-M4内核微控制器，同时具有外设丰富的特性。该处理器支持内置SPDIF IN/OUT、I2C、SPI以及多个UART口等众多外设。本系统中使用了GPIO控制继电器、DS18B20温度传感器、红外接收模块等外设。

2 系统软件设计

本系统采用Keil µVision IDE进行软件开发，使用C语言进行编写。由于系统需要与人进行交互，因此采用了外部TFT

LCD模块作为显示器，并依托系统处理器，实现了人机界面的编程。本系统使用FreeRTOS操作系统，使得系统具有多任务处理的能力。

3 系统功能

智能家居系统的主要功能包括：温度控制、门窗控制、电器开关控制、光照感应、遥控器控制等多种功能。本系统可以通过智能手环、APP等多种方式进行控制。

温度控制：本系统可以实现对室内温度的监测，当室内温度超出预设值时（本系统默认为20摄氏度），系统会自动开启壁挂炉等加热设备，保证室内温度在预设范围内。此外，本系统还可以发送温度变化信息给用户，实现长期观测与调节。

门窗控制：本系统可以监测家居门窗是否关闭，当门窗没有关闭时，系统会发出提示声音和信息通知，提醒用户关上门窗，确保家居安全性。

电器开关控制：本系统可以远程控制家居电器的开关状态，无需现场手动操作控制。同时，系统还可以根据时间设定，定时开启或关闭特定的电器。

第１９卷第５舰　２ｏ嘶年ｌ０月　山　东　科　学　Ｓ｝¨　０　Ｇ　９ｃｌＥＮＣＥ　Ｖ０１．１－９　Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．　

基于Ｃ语言的新型嵌入式系统　

胡军锋，姜人好，刘勇，射雷，石彦平，尤泽萌　

（山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东青岛萄６∞１）　

摘要｝从时Ｉ母触发系统出发，提出了在嵌入式系统设计中，超级循环结梅在执行耩确任务时所产生的问题，并　

且对问题出现的原因进行了深入盼分析，哆｝出了ｊ爵度器的概念　最后给出了解决问题的思路和方案。　

美羹１爵ｉ时间触发系统；事件触发系统；嵌入式系统；调度器　

中瞳分类号：ＴＰ３ｉｔ．５　文献标识聘ｊＢ　

当前的一些软件系统分为包括：信息系统、桌面应用程序、实时系统、事件触发系统以及时间触发系统等　

等。在工业自动化行业中，常常使用的是事件触发系统和时间触发系统　。在嵌入式系统中，事件触发系统　

在系统总体结构上往往通过提供多级中断服务程序来支持该功能。事件触发系统的主要代替方案是时间触　

发系统。和事件触发系统一样，时闻触发系统既可以用于桌面系统，也可以用于嵌入式系统。为了实现这种　

系统，将使用调度器。这是一种用于嵌入武系统的非常简单的运行环境。　

１粤ｌｊｌｔ的问题及分析方案　

由于ｃ语言与汇编语言有着绝对优势　，所以该系统是基于ｃ语言的新型嵌入式操作系统，属于时间　

触发操作系统。许多简单的嵌人式系统所使用的软件结构都是一种超级循环的形式。如例１所示：　

例１：／＊一一一一一一一一一一一一一一一一　一　一一一一一一一。一一一一一一一一一一一＊一　

Ｍａｉｎ．ｃ　

一一一一一一一一一一一一一一一　一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一＊，　ＩＩ简单的超级循环应用结构　

ｖｏｉｄ　ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）　

｛　／／准备任务Ｘ　

Ｘ－Ｉｎｉｔ（）；　ｗｈｉｌｅ（１）／／“死循环”（超级循环）　

｛　

ｘ（）；１１执行任务　

｝　

｝　

上述源程序清单展示的超级循环结构的主要优点是：（１）简单，因此易于理解；（２）几乎不占用系统存储　

I PLC单片机嵌入式系统毕业论文

目 录

摘 要 .......................................................... Ⅰ

Abstract ......................................................... Ⅱ

第1章 绪论 ...................................................... 1

1.1 课题的提出 ............................................... 1

1.2 课题研究的意义 ........................................... 1

1.3 课题研究的内容 ........................................... 2

1.4 本章小结 ................................................. 3

第2章 总体设计 .................................................. 4

2.1 硬件总体设计 ............................................. 4

2.1.1 硬件需求分析 ........................................ 4

2.1.2硬件设计方案 ......................................... 5

2.2 软件总体设计 ............................................. 6

2.2.1上位机软件需求分析 ................................... 7

２００８年第３期　福建电脑　１８１　

Ｃ语言在嵌入式系统开发中的代码优化　

孟涛　

（聊城大学数学科学学院山东聊城２５２０５９）　

【摘要】：Ｃ语言是嵌入式系统开发中常用的一种程序设计语言．本文结合嵌入式系统的特点，从变量定义、算法优化　和存储器分配三个方面．阐述了Ｃ语言在嵌入式软件开发中的代码优化方法。　

【关键词】：嵌入式系统Ｃ语言代码优化　

１．引言　嵌入式系统是指完成一种或几种特定功能的计算机系统．　具有自动化程度高、响应速度快等优点。目前已广泛应用于消费　

电子、工业控制等领域。嵌入式系统受其使用的硬件以及运行环　境的限制．非常注重代码的时空效率．因此选择一种合适的开发　

语言十分重要。目前，在嵌入式系统开发中可使用的语言很多，　其中Ｃ语言应用得最广泛。虽然用Ｃ语言编程具有许多优点，　

但基于嵌入式系统的Ｃ语言和标准Ｃ语言又有很大区别。本文　

结合嵌入式系统的特点．讨论在程序设计中代码优化的一些方　法。　２．嵌入式Ｃ语言的特点　

作为一种结构化程序设计语言．Ｃ语言兼顾多种高级语言　的特点．具有很强的功能性和可移植性。但在嵌入式系统开发　中．出于对低价产品的需求．系统的计算能力和存储容量都非常　有限．因此如何利厢好这些资源就显得十分重要。开发人员应注　

意嵌入式Ｃ语言和标准Ｃ语言的区别．减少生成代码长度、提　高程序执行效率，在程序设计中对代码进行优化　

３．Ｃ代码在程序设计中的优化　现在的Ｃ编译器会自动对代码进行优化．但这些优化是对　执行速度和代码长度的平衡。如果要获得更小且执行效率更高　

的代码，需要程序员手工对代码进行优化。　３．１变量的定义　在变量声明时应尽量使用英文单词缩写代表变量：用英文　

缩写不仅减少占用的内存而且还可以加快程序运行速度。另外　不同的数据类型所生成的机器代码长度相差很多．变量类型选　

取的范围越小运行速度越快、占用的内存越少。比如ｉｎｔ型变量　比ｌ０ｎｇ型变量代码长度短、运行速度快，相同类型的数据类型有　无符号对机器代码长度也有影响　因此我们应按照实际需要合