基于C語言的單片機程序設(shè)計與應用

王鑫 李萬軍

摘 要 在各種電子類產(chǎn)品當中，廣泛應用單片機計算機實施控制。針對該行業(yè)的技術(shù)人員，需要掌握單片機性能。在程序設(shè)計環(huán)節(jié)，可利用C語言靈活、功能強大的優(yōu)勢，展開模塊化設(shè)計。本文對于單片機內(nèi)容簡單進行了介紹，并對C語言特點展開分析，進而對單片機程序設(shè)計環(huán)節(jié)C語言的實踐應用詳細說明。

關(guān)鍵詞 C語言;單片機;程序設(shè)計

引言

當前，電子產(chǎn)品的廣泛存在于生活當中，利用單片機對各智能系統(tǒng)單片機編程時，可利用C語言，確保程序設(shè)計的結(jié)構(gòu)化特點。利用C語言良好的結(jié)構(gòu)性、功能性以及可移植各類優(yōu)勢，降低硬件設(shè)備的操作頻率。因此，在單片機的系統(tǒng)設(shè)計中，C語言較為實用。

1單片機相關(guān)介紹

對于單片機，當前還未形成確切定義。常規(guī)上認為在同一芯片之上集成CPU、ROM、定時器RAM、I/O接口電路的計算機，組合而成的就是單片機程序，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)對硬件系統(tǒng)的智能化控制。因為單片機主要是按照工業(yè)要求完成指令系統(tǒng)以及硬件結(jié)構(gòu)等設(shè)計，因此，通常應用在工業(yè)的數(shù)控裝置當中，或者用于工業(yè)檢測，也稱為微控制器或者嵌入式控制器。單片機的應用十分廣泛，需要使用者熟悉C語言的編程方式，才能保證編程設(shè)計和單片機的外圍電路之間高效連接。

2利用C語言展開單片機程序的設(shè)計和應用

（1）應用優(yōu)勢。C語言本身簡單、使用便利，控制語句9中，關(guān)鍵字32個。在單片機程序設(shè)計當中，利用C語言編程具有諸多優(yōu)勢，即使編程人員不了解單片機指令集，也可編寫較為完美的程序。

應用過程，能夠嚴格檢查句法，出錯率較少，并且錯誤能夠快速在高水平的編程語言當中被排除，程序設(shè)計期間，能夠接受多種實用類型的程序服務。

（2）應用流程。由于高質(zhì)量單片機需要使用C語言程序代碼進行設(shè)計，其運行效率相對較高，并且具有較強的可維護性以及可讀性。如果編寫小型單片機程序，這種差異并不明顯;但是若編寫大程序時，需要多人之間進行合作，此時，這種差異體現(xiàn)得十分明顯。因此，需要對C語言在單片機的程序設(shè)計過程應用流程展開研究。

1）文件結(jié)構(gòu)上。由于單片機中C語言程序文件有兩種類型，其一：頭文件，主要是用來保存“聲明”，該文件主要是“h”后綴文件;其二，定義文件，用于存儲程序“實現(xiàn)”，該文件主要是“c”后綴文件。其中組成頭文件的內(nèi)容有三部分，分別為“版權(quán)聲明、預處理快、函數(shù)聲明”等。設(shè)計期間，為避免重復引用頭文件，需要借助define或者end if等結(jié)構(gòu)展開預處理。

2）代碼行空格。在編程期間，需要在關(guān)鍵詞后面留出空格，比如：virtual，case，const和inline等都屬于關(guān)鍵字，應該在后面留出空格，避免編程時難以對關(guān)鍵詞展開辨析[1]。如果用到“while，if和for”關(guān)鍵字，需要在關(guān)鍵字之后使用“（”，將關(guān)鍵字區(qū)別出來。注意函數(shù)名的后面不可將空格留出，在“（”后面緊跟“;”“，”“、”，如果向前緊跟，則緊跟位置可不留空格。在“，”之后，可留出空格“Function（x，y，z）”。當“;”之后不是結(jié)束符時，需要在其后方預留空格。在“賦值”、“比較”、“算數(shù)”、“邏輯”、“為域”等操作符之后，需要在前后均使用空格。針對一元操作符，可不在前后添加空格。

3）對齊方面。對于程序分解符，像“{”和“}”需要單獨起一行，并使其位于同一列，和引用語句左對齊、“{}”之內(nèi)的代碼需要在“{”其右側(cè)進行左對齊。

4）長行拆分。使用C語言完成單片機的程序設(shè)計，需要將代碼行的長度控制在70～80字符之內(nèi)，不可過長，否則不但打印不便利，而且不利于觀察。

5）修飾符位置。編程期間，原則上來講，修飾符“*”的使用需要和變量名靠近，但是實踐應用中還存在爭議，即若修飾符和數(shù)據(jù)類型靠近，像“int*x”，從語義角度分析，這種寫法相對直觀，也就是“x”屬于“int”型指針。但是上述寫法可能存在弊端，導致誤解。當“int*x，y”時，此時“y”可導致歧義，被認為是指針變量，因此，雖然對“x，y”實施分行定義，能夠避免此類誤解，但是并非人人都期待這樣做。

6）注釋類型。C語言編程期間，通常利用“/*…*/”對程序塊進行注釋，而對于程序行注釋，通常以“//…”完成，在版本聲明、函數(shù)接口以及重要代碼行、段等提示當中常使用注釋方式。在單片機的程序設(shè)計期間，注釋主要起提示作用，因此，不可使用過多。此外，還需注意，若代碼出現(xiàn)修改，則需要對注釋展開對應修改，確保其和代碼之間的一致性[2-3]。

3結(jié)束語

總之，C語言在單片機的程序設(shè)計方面應用為未來單片機設(shè)計、開發(fā)、使用的必然趨勢。因此，相關(guān)領(lǐng)域人員需要加強學習，掌握C語言的實踐運用流程，注意程序設(shè)計環(huán)節(jié)的各個要點，設(shè)計出更多高質(zhì)量的程序，提高單片機的應用效率。

參考文獻

[1] 嚴均，周煌輝.C語言在單片機開發(fā)中的應用分析[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（3）：265-266.

[2] 張帆，王嫣.一款用于C語言教學的移動應用程序設(shè)計與開發(fā)[J].信息與電腦（理論版），2018（24）：124-125.

[3] 劉芙，陳宏明.C語言在AVR單片機控制的微打印應用[J].計算機測量與控制，2020，28（8）：171-176.

作者簡介

王鑫（1987-），女，河北廊坊人;學歷：碩士研究生，職稱：講師;現(xiàn)就職單位：北華航天工業(yè)學院，研究方向：信息處理、視覺測量。

李萬軍（通訊作者）（1988-），男，湖南郴州人，學歷：碩士，職稱：實驗師;現(xiàn)就職單位：北華航天工業(yè)學院，研究方向：信號處理及傳感器。