MCU最強科普(萬(wàn)字總結,值得收藏)
MCU是Microcontroller Unit 的簡(jiǎn)稱(chēng),中文叫微控制器,俗稱(chēng)單片機,是把CPU的頻率與規格做適當縮減,并將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅動(dòng)電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場(chǎng)合做不同組合控制,諸如手機、PC外圍、遙控器,至汽車(chē)電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達、機器手臂的控制等,都可見(jiàn)到MCU的身影。
單片機發(fā)展簡(jiǎn)史
單片機出現的歷史并不長(cháng),但發(fā)展十分迅猛。它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器(CPU)的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步,自1971年美國英特爾公司首先推出4位微處理器以來(lái),它的發(fā)展到目前為止大致可分為5個(gè)階段。下面以英特爾公司的單片機發(fā)展為代表加以介紹。
1971年~1976年單片機發(fā)展的初級階段。1971年11月英特爾公司首先設計出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器英特爾4004,并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 構成了第一臺MCS—4微處理器, 而后又推出了8位微處理器英特爾8008, 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。
1976年~1980年低性能單片機階段。以1976年英特爾公司推出的MCS—48系列為代表, 采用將8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定時(shí)/計數器、RAM和ROM等集成于一塊半導體芯片上的單片結構, 雖然其尋址范圍有限(不大于4 KB), 也沒(méi)有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中斷系統也較簡(jiǎn)單, 但功能可滿(mǎn)足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表等的需要。
1980年~1983年高性能單片機階段。這一階段推出的高性能8位單片機普遍帶有串行口,有多級中斷處理系統, 多個(gè)16位定時(shí)器/計數器。片內RAM、 ROM的容量加大,且尋址范圍可達64 KB,個(gè)別片內還帶有A/D轉換接口。
1983年~80年代末16位單片機階段。1983年英特爾公司又推出了高性能的16位單片機MCS-96系列,由于其采用了最新的制造工藝, 使芯片集成度高達12萬(wàn)只晶體管/片。
1990年代單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領(lǐng)域等全方位向更高水平發(fā)展。
單片機的分類(lèi)及應用
MCU按其存儲器類(lèi)型可分為無(wú)片內ROM型和帶片內ROM型兩種。對于無(wú)片內ROM型的芯片,必須外接EPROM才能應用(典型為8031);帶片內ROM型的芯片又分為片內EPROM型(典型芯片為87C51)、MASK片內掩模ROM型(典型芯片為8051)、片內Flash型(典型芯片為89C51)等類(lèi)型。
按用途可分為通用型和專(zhuān)用型;根據數據總線(xiàn)的寬度和一次可處理的數據字節長(cháng)度可分為8、16、32位MCU。
目前,國內MCU應用市場(chǎng)最廣泛的是消費電子領(lǐng)域,其次是工業(yè)領(lǐng)域、和汽車(chē)電子市場(chǎng)。消費電子包括家用電器、電視、游戲機和音視頻系統等。工業(yè)領(lǐng)域包括智能家居、自動(dòng)化、醫療應用及新能源生成與分配等。汽車(chē)領(lǐng)域包括汽車(chē)動(dòng)力總成和安全控制系統等。
單片機的基本功能
對于絕大多數MCU,下列功能是最普遍也是最基本的,針對不同的MCU,其描述的方式可能會(huì )有區別,但本質(zhì)上是基本相同的:
1、TImer(定時(shí)器):TImer的種類(lèi)雖然比較多,但可歸納為兩大類(lèi):一類(lèi)是固定時(shí)間間隔的TImer,即其定時(shí)的時(shí)間是由系統設定的,用戶(hù)程序不可控制,系統只提供幾種固定的時(shí)間間隔給用戶(hù)程序進(jìn)行選擇,如32Hz,16Hz,8Hz等,此類(lèi)TImer在4位MCU中比較常見(jiàn),因此可以用來(lái)實(shí)現時(shí)鐘、計時(shí)等相關(guān)的功能。
另一類(lèi)則是Programmable Timer(可編程定時(shí)器),顧名思義,該類(lèi)Timer的定時(shí)時(shí)間是可以由用戶(hù)的程序來(lái)控制的,控制的方式包括:時(shí)鐘源的選擇、分頻數(Prescale)選擇及預制數的設定等,有的MCU三者都同時(shí)具備,而有的則可能是其中的一種或兩種。此類(lèi)Timer應用非常靈活,實(shí)際的使用也千變萬(wàn)化,其中最常見(jiàn)的一種應用就是用其實(shí)現PWM輸出。
由于時(shí)鐘源可以自由選擇,因此,此類(lèi)Timer一般均與Event Counter(事件計數器)合在一起。
2、IO口:任何MCU都具有一定數量的IO口,沒(méi)有IO口,MCU就失去了與外部溝通的渠道。根據IO口的可配置情況,可以分為如下幾種類(lèi)型:
純輸入或純輸出口:此類(lèi)IO口由MCU硬件設計決定,只能是輸入或輸出,不可用軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的設定。
直接讀寫(xiě)IO口:如MCS-51的IO口就屬于此類(lèi)IO口。當執行讀IO口指令時(shí),就是輸入口;當執行寫(xiě)IO口指令則自動(dòng)為輸出口。
程序編程設定輸入輸出方向的:此類(lèi)IO口的輸入或輸出由程序根據實(shí)際的需要來(lái)進(jìn)行設定,應用比較靈活,可以實(shí)現一些總線(xiàn)級的應用,如I2C總線(xiàn),各種LCD、LED Driver的控制總線(xiàn)等。
對于IO口的使用,重要的一點(diǎn)必須牢記的是:對于輸入口,必須有明確的電平信號,確保不能浮空(可以通過(guò)增加上拉或下拉電阻來(lái)實(shí)現);而對于輸出口,其輸出的狀態(tài)電平必須考慮其外部的連接情況,應保證在Standby或靜態(tài)狀態(tài)下不存在拉電流或灌電流。
3、外部中斷:外部中斷也是絕大多數MCU所具有的基本功能,一般用于信號的實(shí)時(shí)觸發(fā),數據采樣和狀態(tài)的檢測,中斷的方式由上升沿、下降沿觸發(fā)和電平觸發(fā)幾種。外部中斷一般通過(guò)輸入口來(lái)實(shí)現,若為IO口,則只有設為輸入時(shí)其中斷功能才會(huì )開(kāi)啟;若為輸出口,則外部中斷功能將自動(dòng)關(guān)閉(ATMEL的ATiny系列存在一些例外,輸出口時(shí)也能觸發(fā)中斷功能)。外部中斷的應用如下:
外部觸發(fā)信號的檢測:一種是基于實(shí)時(shí)性的要求,比如可控硅的控制,突發(fā)性信號的檢測等,而另一種情況則是省電的需要。
信號頻率的測量:為了保證信號不被遺漏,外部中斷是最理想的選擇。
數據的解碼:在遙控應用領(lǐng)域,為了降低設計的成本,經(jīng)常需要采用軟件的方式來(lái)對各種編碼數據進(jìn)行解碼,如Manchester和PWM編碼的解碼。
按鍵的檢測和系統的喚醒:對于進(jìn)入Sleep狀態(tài)的MCU,一般需要通過(guò)外部中斷來(lái)進(jìn)行喚醒,最基本的形式則是按鍵,通過(guò)按鍵的動(dòng)作來(lái)產(chǎn)生電平的變化。
4、通訊接口:MCU所提供的通訊接口一般包括SPI接口,UART,I2C接口等,其分別描述如下:
SPI接口:此類(lèi)接口是絕大多數MCU都提供的一種最基本通訊方式,其數據傳輸采用同步時(shí)鐘來(lái)控制,信號包括:SDI(串行數據輸入)、SDO(串行數據輸出)、SCLK(串行時(shí)鐘)及Ready信號;有些情況下則可能沒(méi)有Ready信號;此類(lèi)接口可以工作在Master方式或Slave方式下,通俗說(shuō)法就是看誰(shuí)提供時(shí)鐘信號,提供時(shí)鐘的一方為Master,相反的一方則為Slaver。
UART(Universal Asynchronous Receive Transmit):屬于最基本的一種異步傳輸接口,其信號線(xiàn)只有Rx和Tx兩條,基本的數據格式為:Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even, Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位數據所占的時(shí)間稱(chēng)為Baud Rate(波特率)。
對于大多數的MCU來(lái)講,數據位的長(cháng)度、數據校驗方式(奇校驗、偶校驗或無(wú)校驗)、停止位(Stop Bit)的長(cháng)度及Baud Rate是可以通過(guò)程序編程進(jìn)行靈活設定。此類(lèi)接口最常用的方式就是與PC機的串口進(jìn)行數據通訊。
I2C接口:I2C是由Philips開(kāi)發(fā)的一種數據傳輸協(xié)議,同樣采用2根信號來(lái)實(shí)現:SDAT(串行數據輸入輸出)和SCLK(串行時(shí)鐘)。其最大的好處是可以在此總線(xiàn)上掛接多個(gè)設備,通過(guò)地址來(lái)進(jìn)行識別和訪(fǎng)問(wèn);I2C總線(xiàn)的一個(gè)最大的好處就是非常方便用軟件通過(guò)IO口來(lái)實(shí)現,其傳輸的數據速率完全由SCLK來(lái)控制,可快可慢,不像UART接口,有嚴格的速率要求。
5、Watchdog(看門(mén)狗定時(shí)器):Watchdog也是絕大多數MCU的一種基本配置(一些4位MCU可能沒(méi)有此功能),大多數的MCU的Watchdog只能允許程序對其進(jìn)行復位而不能對其關(guān)閉(有的是在程序燒入時(shí)來(lái)設定的,如Microchip PIC系列MCU),而有的MCU則是通過(guò)特定的方式來(lái)決定其是否打開(kāi),如Samsung的KS57系列,只要程序訪(fǎng)問(wèn)了Watchdog寄存器,就自動(dòng)開(kāi)啟且不能再被關(guān)閉。一般而言watchdog的復位時(shí)間是可以程序來(lái)設定的。Watchdog的最基本的應用是為MCU因為意外的故障而導致死機提供了一種自我恢復的能力。
全球主流單片機制造商
下面整理了主流廠(chǎng)商的單片機(可能有些遺漏),排名不分先后,
歐美地區
1、Freescale+NXP(飛思卡爾+恩智浦):荷蘭,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、LED和普通照明、醫療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機控制、電源和功率轉換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計算機與通信基礎設施。
2、Microchip+Atmel(微芯科技+愛(ài)特梅爾):美國,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、工業(yè)用、電機控制、汽車(chē)、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂(lè )、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設備、計算機外設。
3、Cypress+Spansion(賽普拉斯+飛索半導體):美國,主要提供8位、16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、家用電器、醫療、消費類(lèi)電子、通信與電信、工業(yè)、無(wú)線(xiàn)。
4、ADI(亞德諾半導體):美國,主要提供8位、16位、32位MCU。應用范圍:航空航天與國防、汽車(chē)應用 、樓宇技術(shù) 、通信 、消費電子 、能源 、醫療保健 、儀器儀表和測量 、電機、工業(yè)自動(dòng)化 、安防。
5、Infineon(英飛凌):德國,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、消費電子、工程、商用和農用車(chē)輛、數據處理、電動(dòng)交通、工業(yè)應用、醫療設備、移動(dòng)設備、電機控制與驅動(dòng)、電源、面向摩托車(chē)電動(dòng)自行車(chē)與小型電動(dòng)車(chē)、智能電網(wǎng)、照明、太陽(yáng)能系統解決方案、風(fēng)能系統解決方案。
6、ST Microelectronics(意法半導體):意大利/法國,主要提供32位MCU。應用范圍:LED和普通照明、交通運輸、醫療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機控制、電源和功率轉換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計算機與通信基礎設施。
7、Qualcomm(高通):美國,主要提供16位,32位MCU。應用范圍:智能手機、平板電腦、無(wú)線(xiàn)調制解調器。
8、Texas Instruments(德州儀器):美國,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、消費電子、醫療設備、移動(dòng)設備、通信。
9、Maxim(美信):美國,主要提供32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、消費電子、工業(yè)應用、安防。
日韓地區
1、Renesas(瑞薩):日本,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:電腦及外設、消費類(lèi)電子、健康醫療電子、汽車(chē)電子、工業(yè)、通信。
2、Toshiba(東芝):日本,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、工業(yè)用、電機控制、無(wú)線(xiàn)通信、移動(dòng)電話(huà)、電腦與周邊設備、影像及音視頻、消費類(lèi)(家電)、LED照明、安全、電源管理、娛樂(lè )設備。
3、Fujitsu(富士通):日本,主要提供32位MCU。應用范圍:汽車(chē)、醫療、機械,家電。
4、Samsung Electronics(三星電子):韓國,主要提供16位、32位MCU。應用范圍:汽車(chē)電子、工業(yè)用、電機控制、汽車(chē)、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂(lè )、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設備、計算機外設。
中國地區
▍中國大陸地區
1、希格瑪微電子:主要提供32位MCU,應用范圍:電信、制造、能源、交通、電力等。
2、珠海歐比特:主要提供32位MCU,應用范圍:航空航天:星箭站船、飛行器;高端工控:嵌入式計算機;艦船控制、工業(yè)控制、電力設備、環(huán)境監控。
3、兆易創(chuàng )新:主要提供32位MCU,應用范圍:工業(yè)自動(dòng)化、人機界面、電機控制、安防監控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)。
4、晟矽微電子:主要提供8位、32位MCU,應用范圍:小家電、消費類(lèi)電子、遙控器、鼠標、鋰電池、數碼產(chǎn)品、汽車(chē)電子、醫療儀器及計量、玩具、工業(yè)控制、智能家居及安防等領(lǐng)域。
5、芯??萍迹?/strong>主要提供16、32位MCU,應用范圍:儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子、家電、汽車(chē)電子。
6、聯(lián)華集成電路:主要提供8位、16位MCU,應用范圍:消費電子、白色家電、工業(yè)控制、通信設備、汽車(chē)電子、計算機。
7、珠海建榮:主要提供8位MCU,應用范圍:家用電器 、移動(dòng)電源。
8、炬芯科技:主要提供8位至32位MCU,應用范圍:平板電腦、智能家居、多媒體、藍牙、wifi音頻。
9、愛(ài)思科微電子:主要提供8位、16位MCU,應用范圍:消費類(lèi)芯片、通訊類(lèi)芯片、信息類(lèi)芯片、家電。
10、華芯微電子:主要提供8位、4位MCU,應用范圍:衛星接收器、手機充電器、萬(wàn)年歷、多合一遙控器。
11、上海貝嶺(華大半導體控股):主要提供8位、16位、32位MCU,應用范圍:計算機周邊、HDTV、電源管理、小家電、數字家電。
12、海爾集成電路:主要提供14位、15位、16位MCU,應用范圍:消費電子、汽車(chē)電子、工業(yè)、智能儀表。
13、北京君正:主要提供32位MCU,應用范圍:可穿戴式設備、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、汽車(chē)、消費類(lèi)電子、平板電腦。
14、中微半導體:主要提供8位MCU,應用范圍:智能家電、汽車(chē)電子、安防監控、LED照明及景觀(guān)、智能玩具、智能家居、消費類(lèi)電子。
15、神州龍芯集成電路:主要提供32位MCU,應用范圍:電力監控、智能電網(wǎng)、工業(yè)數字控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、數據監控。
16、紫光微電子:主要提供8位、16位MCU,應用范圍:智能家電。
17、時(shí)代民芯:主要提供32位MCU,應用范圍:汽車(chē)導航、交通監控、漁船監管、電力電信網(wǎng)絡(luò )。
18、華潤矽科微電子(華潤微旗下公司):主要提供8位、16位MCU,應用范圍:消費電子、工業(yè)控制、家電。
19、國芯科技:主要提供32位MCU,應用范圍:信息安全領(lǐng)域 、辦公自動(dòng)化領(lǐng)域、通訊網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域、 信息安全領(lǐng)域。
20、中天微:主要提供32位MCU,應用范圍:智能手機、數字電視、機頂盒、汽車(chē)電子、GPS、電子閱讀器、打印機。
21、華潤微電子:主要提供8位、16位MCU,應用范圍:家電,消費類(lèi)電子、工業(yè)自動(dòng)化控制的通用控制電路。
22、中穎電子:主要提供4位、8位、16位、32位MCU,應用范圍:家電、電機。
23、靈動(dòng)微電子:主要提供32位,應用范圍:電機控制、藍牙控制、高清顯示、無(wú)線(xiàn)充、無(wú)人機、微型打印機、智能標簽、電子煙、LED點(diǎn)陣屏等。
24、新唐科技:主要提供32位MCU,應用范圍:照明、物聯(lián)網(wǎng)等。
25、東軟載波:主要提供8位、32位MCU,應用范圍:家電、智能家居、儀器儀表、液晶面板控制器、工業(yè)控制等。
26、貝特萊:主要提供32位MCU,應用范圍:智能家居、工業(yè)控制以及消費類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)域。
27、笙泉科技:主要提供8位MCU,應用范圍:車(chē)用、教育、工控、醫療等中小型顯示面板。
28、航順芯片:主要提供8位、32位MCU,應用范圍:汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)等。
29、復旦微電子:主要提供16位、32位MCU,應用范圍:智能電表、智能門(mén)鎖等。
30、華大半導體:主要提供8位、16位、32位MCU,應用范圍:工業(yè)控制、智能制造、智慧生活及物聯(lián)網(wǎng)等。
▍中國臺灣地區
1、宏晶科技:主要提供8位MCU。應用范圍:通信、工業(yè)控制、信息家電、語(yǔ)音。
2、盛群半導體:主要提供8位、32位MCU。應用范圍:消費電子、LED照明等。
3、凌陽(yáng)科技:主要提供8位、16位MCU。應用范圍:家庭影音。
4、中穎電子:主要提供4位、8位MCU。應用范圍:充電器、移動(dòng)電源、家電、工業(yè)控制。
5、松翰科技:主要提供8位、32位MCU。應用范圍:搖控器、智能型充電器、大小系統、電子秤、耳溫槍、血壓計、胎壓計、各類(lèi)量測及健康器材。
6、華邦電子:主要提供8位、16位MCU。應用范圍:車(chē)用電子、工業(yè)電子、網(wǎng)絡(luò )、計算機、消費電子、物聯(lián)網(wǎng)。
7、十速科技:主要提供4位、8位、51位MCU。應用范圍:遙控器、小家電。
8、佑華微電子:主要提供4位、8位MCU。應用范圍:錄音集成電路產(chǎn)品、消費電子、家用產(chǎn)品。
9、應廣科技單片機:主要提供4位、8位MCU。應用范圍:機械、自動(dòng)化、家電、機器人。
10、義隆電子:主要提供8位、16位MCU。應用范圍:消費電子、電腦、智能手機。
單片機的學(xué)習竅門(mén)
對于指令系統,雖然形式上看似千差萬(wàn)別,但實(shí)際上只是符號的不同,其所代表的含義、所要完成的功能和尋址方式基本上是類(lèi)似的。
要了解一款MCU,首先需要知道就是其ROM空間、RAM空間、IO口數量、定時(shí)器數量和定時(shí)方式、所提供的外圍功能模塊(Peripheral Circuit)、中斷源、工作電壓及功耗等等。
了解這些MCU Features后,接下來(lái)第一步就是將所選MCU的功能與實(shí)際項目開(kāi)發(fā)的要求的功能進(jìn)行對比,明確哪些資源是目前所需要的,哪些是本項目所用不到的。
對于項目中需要用到的而所選MCU不提供的功能,則需要認真理解MCU的相關(guān)資料,以求用間接的方法來(lái)實(shí)現,例如,所開(kāi)發(fā)的項目需要與PC機COM口進(jìn)行通訊,而所選的MCU不提供UART口,則可以考慮用外部中斷的方式來(lái)實(shí)現。
對于項目開(kāi)發(fā)需要用到的資源,則需要對其Manua*進(jìn)行認真的理解和閱讀,而對于不需要的功能模塊則可以忽略或瀏覽即可。對于MCU學(xué)習來(lái)講,應用才是關(guān)鍵,也是最主要的目的。
明確了MCU的相關(guān)功能后,接下來(lái)就可以開(kāi)始編程了。
對于初學(xué)者或初次使用此款MCU的設計者來(lái)說(shuō),可能會(huì )遇到很多對MCU的功能描述不明確的地方,對于此類(lèi)問(wèn)題,可以通過(guò)兩種方法來(lái)解決,一種是編寫(xiě)特別的驗證程序來(lái)理解資料所述的功能;另一種則可以暫時(shí)忽略,單片機程序設計中則按照自己目前的理解來(lái)編寫(xiě),留到調試時(shí)去修改和完善。前一種方法適用于時(shí)間較寬松的項目和初學(xué)者,而后一種方法則適合于具有一定單片機開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的人或項目進(jìn)度較緊迫的情況。
指令系統千萬(wàn)不要特別花時(shí)間去理解。指令系統只是一種邏輯描述的符號,只有在編程時(shí)根據自己的邏輯和程序的邏輯要求來(lái)查看相關(guān)的指令即可,而且隨著(zhù)編程的進(jìn)行,對指令系統也會(huì )越來(lái)越熟練,甚至可以不自覺(jué)地記憶下來(lái)。
單片機的程序編寫(xiě)
MCU的程序的編寫(xiě)與PC下的程序的編寫(xiě)存在很大的區別,雖然現在基于C的MCU開(kāi)發(fā)工具越來(lái)越流行,但對于一個(gè)高效的程序代碼和喜歡使用匯編的設計者來(lái)講,匯編語(yǔ)言仍然是最簡(jiǎn)潔、最有效的編程語(yǔ)言。
對于MCU的程序編寫(xiě),其基本的框架可以說(shuō)是大體一致的,一般分為初始化部分(這是MCU程序設計與PC最大的不同),主程序循環(huán)體和中斷處理程序三大部分,其分別說(shuō)明如下:
1、初始化:對于所有的MCU程序的設計來(lái)講,初始化是最基本也是最重要的一步,一般包括如下內容:
屏蔽所有中斷并初始化堆棧指針:初始化部分一般不希望有任何中斷發(fā)生。
清除系統的RAM區域和顯示Memory:雖然有時(shí)可能沒(méi)有完全的必要,但從可靠性及一致性的角度出發(fā),特別是對于防止意外的錯誤,還是建議養成良好的編程習慣。
IO口的初始化:根據項目的應用的要求,設定相關(guān)IO口的輸入輸出方式,對于輸入口,需要設定其上拉或下拉電阻;對于輸出口,則必須設定其初始的電平輸出,以防出現不必要的錯誤。
中斷的設置:對于所有項目需要用到的中斷源,應該給予開(kāi)啟并設定中斷的觸發(fā)條件,而對于不使用的多余的中斷,則必須給予關(guān)閉。
其他功能模塊的初始化:對于所有需要用到的MCU的外圍功能模塊,必須按項目的應用的要求進(jìn)行相應的設置,如UART的通訊,需要設定Baud Rate,數據長(cháng)度,校驗方式和Stop Bit的長(cháng)度等,而對于Programmer Timer,則必須設置其時(shí)鐘源,分頻數及Reload Data等。
參數的初始化:完成了MCU的硬件和資源的初始化后,接下來(lái)就是對程序中使用到的一些變量和數據的初始化設置,這一部分的初始化需要根據具體的項目及程序的總體安排來(lái)設計。對于一些用EEPROM來(lái)保存項目預制數的應用來(lái)講,建議在初始化時(shí)將相關(guān)的數據拷貝到MCU的RAM,以提高程序對數據的訪(fǎng)問(wèn)速度,同時(shí)降低系統的功耗(原則上,訪(fǎng)問(wèn)外部EEPROM都會(huì )增加電源的功耗)。
2、主程序循環(huán)體:大多數MCU是屬于長(cháng)時(shí)間不間斷運行的,因此其主程序體基本上都是以循環(huán)的方式來(lái)設計,對于存在多種工作模式的應用來(lái)講,則可能存在多個(gè)循環(huán)體,相互之間通過(guò)狀態(tài)標志來(lái)進(jìn)行轉換。對于主程序體,一般情況下主要安排如下的模塊:
計算程序:計算程序一般比較耗時(shí),因此堅決反對放在任何中斷中處理,特別是乘除法運算。
實(shí)時(shí)性要求不高或沒(méi)有實(shí)時(shí)性要求的處理程序;
顯示傳輸程序:主要針對存在外部LED、LCD Driver的應用。
3、中斷處理程序:中斷程序主要用于處理實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)和事件,如,外部突發(fā)性信號的檢測,按鍵的檢測和處理,定時(shí)計數,LED顯示掃描等。
一般情況下,中斷程序應盡可能保證代碼的簡(jiǎn)潔和短小,對于不需要實(shí)時(shí)去處理的功能,可以在中斷中設置觸發(fā)的標志,然后由主程序來(lái)執行具體的事務(wù)――這一點(diǎn)非常重要,特別是對于低功耗、低速的MCU來(lái)講,必須保證所有中斷的及時(shí)響應。
4、對于不同任務(wù)體的安排,不同的MCU其處理的方法也有所不同:
例如,對于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)應用,考慮到此類(lèi)項目均為手持式設備和采用普通的LCD顯示,對按鍵的反應和顯示的反應要求實(shí)時(shí)性較高,因此一般采用定時(shí)中斷的方式來(lái)處理按鍵的動(dòng)作和數據的顯示;而對于高速的MCU,如Fosc》1MHz的應用,由于此時(shí)MCU有足夠的時(shí)間來(lái)執行主程序循環(huán)體,因此可以只在相應的中斷中設置各種觸發(fā)標志,并將所有的任務(wù)放在主程序體中來(lái)執行。
5、在MCU的程序設計中,還需要特別注意的一點(diǎn)就是:
要防止在中斷和主程序體中同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)或設置同一個(gè)變量或數據的情況。有效的預防方法是,將此類(lèi)數據的處理安排在一個(gè)模塊中,通過(guò)判斷觸發(fā)標志來(lái)決定是否執行該數據的相關(guān)操作;而在其他的程序體中(主要是中斷),對需要進(jìn)行該數據的處理的地方只設置觸發(fā)的標志。――這可以保證數據的執行是可預知和唯一的。
工程師對單片機編程的總結
1、要養成總結的好習慣,總結不僅是對自己學(xué)習的一個(gè)總結,還是對學(xué)習過(guò)程的一個(gè)回顧與加深,還可避免第二次犯錯。
2、編寫(xiě)程序之前先要有一個(gè)對該項目熟悉的了解,做到心中有數,列一個(gè)大致框架。仔細推敲該怎么布局,怎樣布局最合理,該步驟很重要。要分析先做哪個(gè)模塊,具體到該模塊的具體步驟,各個(gè)函數怎么命名,與其他模塊的銜接等。最好拿張紙記下重要過(guò)程。
3、對于c語(yǔ)言的模塊化編程,要先分好各個(gè)模塊,一個(gè)模塊一個(gè)模塊的編程,確定一個(gè)順序,按順序來(lái),該模塊成功之后再編寫(xiě)下一個(gè)。對于頭文件,當該模塊編寫(xiě)好之后再編寫(xiě)該模塊的頭文件。
4、出現警告不要忽視,說(shuō)明該程序一定有不合理之處,要弄清其來(lái)源,找到解決辦法。找來(lái)源時(shí)要有針對性,可上網(wǎng)搜一下該方面的資料,或向別人請教。例如,居然把另一個(gè)工程內的main函數加入了這個(gè)工程。還有居然函數命名重復。還有根據實(shí)驗現象分析原因,層層遞進(jìn)。還有端口定義時(shí)居然選錯了接口。有時(shí),實(shí)在解決不了就休息一下,在想也挺好的。再簡(jiǎn)單的地方也要注意一下,都有可能出錯。
在單片機應用開(kāi)發(fā)中,代碼的使用效率問(wèn)題、單片機抗干擾性和可靠性等問(wèn)題仍困擾著(zhù)?,F歸納出單片機開(kāi)發(fā)中應掌握的幾個(gè)基本技巧。
單片機開(kāi)發(fā)技巧
1.如何減少程序中的bug對于如何減少程序的bug,應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。
- 物理參數:這些參數主要是系統的輸入參數,它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。
- 資源參數:這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源,如記憶體容量、存儲單元長(cháng)度、堆疊深度。
- 應用參數:這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過(guò)程參數:指系統運行中的有序變化的參數。
2.如何提高C語(yǔ)言編程代碼的效率用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機程序設計是單片機開(kāi)發(fā)與應用的必然趨勢。如果使用C編程時(shí),要達到最高的效率,最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語(yǔ)言編譯以后對應的匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行數,這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候,使用編譯效率最高的語(yǔ)句。各家的C編譯器都會(huì )有一定的差異,故編譯效率也會(huì )有所不同,優(yōu)秀的嵌入式系統C編譯器代碼長(cháng)度和執行時(shí)間僅比以匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的同樣功能程度長(cháng)5-20%。
對于復雜而開(kāi)發(fā)時(shí)間緊的項目時(shí),可以采用C語(yǔ)言,但前提是要求你對該MCU系統的C語(yǔ)言和C編譯器非常熟悉,特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類(lèi)型和算法。雖然C語(yǔ)言是最普遍的一種高級語(yǔ)言,但由于不同的MCU廠(chǎng)家其C語(yǔ)言編譯系統是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那么調試起來(lái)問(wèn)題就會(huì )很多,反而導致執行效率低于匯編語(yǔ)言。
3.如何解決單片機的抗干擾性問(wèn)題防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑,但往往很難做到,所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時(shí),軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來(lái)越受到重視。
單片機干擾最常見(jiàn)的現象就是復位,至于程序跑飛,其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門(mén)狗將程序拉回到復位狀態(tài),所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態(tài)。
一般單片機都會(huì )有一些標志寄存器,可以用來(lái)判斷復位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時(shí),通過(guò)判斷這些標志,可以判斷出不同的復位原因;還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性,用戶(hù)在使用時(shí)也不會(huì )察覺(jué)到程序被重新復位過(guò)。
4.如何測試單片機系統的可靠性當一個(gè)單片機系統設計完成,對于不同的單片機系統產(chǎn)品會(huì )有不同的測試項目和方法,但是有一些是必須測試的:
- 測試單片機軟件功能的完善性
- 上電、掉電測試
- 老化測試
- ESD和EFT等測試
有時(shí)候,我們還可以模擬人為使用中,可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作,由此測試抗電磁干擾能力等。
綜上所述,單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個(gè)重要方面,單片機應用的重要意義還在于,它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。
從前必須由模擬電路或數字電路實(shí)現的大部分功能,現在已能用單片機通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù),是傳統控制技術(shù)的一次革命。
此外在開(kāi)發(fā)和應用過(guò)程中我們更要掌握技巧,提高效率,以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。
芯片操作總結
對芯片的操作主要是對芯片內寄存器的操作,芯片內寄存器在存儲器上映射的都有自己的唯一地址,這也就是對相應的地址的操作??葱酒?,首先看時(shí)序圖,再了解相應的寄存器,了解是如何操作的,定義需要的端口(程序可以識別),編寫(xiě)寫(xiě)操作程序和讀操作程序。
如何往芯片內寫(xiě)入數據,如何讀出數據,通過(guò)哪個(gè)端口輸入或讀出(最主要的地方)。
通過(guò)總線(xiàn)連接芯片時(shí),首先要了解該總線(xiàn)的協(xié)議。I2c總線(xiàn)連接的芯片,主要通過(guò)該總線(xiàn)去控制該芯片。
1、點(diǎn)陣中一個(gè)74hc595用于列的選擇,令外兩個(gè)用于顏色的選擇,點(diǎn)陣相當于二極管的集合,
一端給高電平,另一端給低電平,二極管才能亮。只是一端選擇不同時(shí),亮不同的顏色。
定時(shí)器工作模式的選擇:高四位是設置定時(shí)器T1,低四位設置T0。然后各模式的后兩位設置工作模式。當設置兩個(gè)定時(shí)器時(shí),注意使用或(|)。當用中斷時(shí),注意進(jìn)入中斷后,該清零的要清零。
2、串口收發(fā):波特率的設置一般用模式2(自動(dòng)重裝初值),因為不同的裝置,處理數據的能力不同,設置波特率主要為了照顧低速裝置及為了彼此間的通訊。中斷標志位要軟件清零。設置串口中斷時(shí),收發(fā)無(wú)論哪一個(gè)產(chǎn)生都能進(jìn)入中斷函數,因此要注意設置中斷函數。(自我感覺(jué)一般設置一種功能,當做上位機或下位機)。
發(fā)送用中斷的話(huà),要解決第一次該怎么進(jìn)入中斷,因此首先要發(fā)送一次,此后就可以進(jìn)入中斷了。一次只能發(fā)一字節,而且只有在TI置一之后才能發(fā)送下一位。
3、Pcf8591ad轉換,有四個(gè)通道的輸入,讀pcf8591時(shí),選通哪一個(gè)通道,讀的就是那個(gè)通道輸入的電壓,轉換后的數據存儲在該芯片內,再讀出。讀時(shí)先寫(xiě)芯片的地址,在寫(xiě)器件的子地址(0x40|通道號),然后就是讀出的數據。
4、Da轉換是先向芯片內寫(xiě)入器件地址,在寫(xiě)子地址(0x40),在寫(xiě)要轉換的數字量。器件地址芯片資料有介紹。
5、對于液晶顯示,寫(xiě)入數據顯示后,他會(huì )一直顯示,不用持續刷新,要想改變,只有重新輸入。
6、對于ds1302時(shí)鐘芯片,讀數據時(shí)是在寫(xiě)入數據時(shí)的第八個(gè)時(shí)鐘下降沿就讀出第一位數據的的,然后再為下次輸出做準備,注意程序的寫(xiě)法,還要注意返回值放的位置。
7、Ds1302中先指明寄存器,再向其中寫(xiě)入數據。芯片資料上的寄存器標出的是地址。(寫(xiě)保護處程序還不大明白,不是一直都有寫(xiě)入嗎?為什么還打開(kāi)寫(xiě)保護?)
(根據前面的大俠,可以在初始化時(shí)間后設一標志,有此標志則不用再初始化時(shí)間。但是如果斷電后,MCU的RAM是無(wú)法保存這個(gè)標志的,因此可以用DS1302的RAM保存該標志,待上電后讀取該標志。我也是初學(xué)者,最近也打算用DS1302。不知說(shuō)法對不,我也還沒(méi)具體實(shí)施,多交流)
8、初始化最好還要寫(xiě)一下,以防以后忘記。有時(shí)注意讀出或寫(xiě)入時(shí),首先操作的是最低位還是最高位,可根據時(shí)序圖判斷出。
9、對于紅外收發(fā),接收時(shí),他是根據兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間長(cháng)短來(lái)確定是高電平還是低電平,寫(xiě)程序時(shí),先用定時(shí)器確定時(shí)間長(cháng)短,保存,然后再轉化成二進(jìn)制(該程序寫(xiě)法多看看,很好)。
10、步進(jìn)電機:主要做開(kāi)關(guān)用,步進(jìn)電機的力矩隨轉速的升高而降低。主要用在機床上零部件加工的自動(dòng)進(jìn)給。對有較高精度的控制場(chǎng)所都可也使用。
步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱(chēng)為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度,從而達到調速的目的。
11、伺服電機:(servo motor )是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動(dòng)控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動(dòng)控制系統中,用作執行元件,且具有機電時(shí)間常數小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi),其主要特點(diǎn)是,當信號電壓為零時(shí)無(wú)自轉現象,轉速隨著(zhù)轉矩的增加而勻速下降。直流電機:范圍較大,小車(chē)上都是。
12、漢字概覽:
為了將漢字在顯示器或打印機上輸出,把漢字按圖形符號設計成點(diǎn)陣圖,就得到了相應的點(diǎn)陣代碼(字形碼)。
為在計算機內表示漢字而統一的編碼方式形成漢字編碼叫內碼(如國標碼),內碼是惟一的(相當于該字的身份證號)。為方便漢字輸入而形成的漢字編碼為輸入碼,屬于漢字的外碼,輸入碼因編碼方式不同而不同,是多種多樣的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼,計算機通過(guò)漢字內碼在字模庫中找出漢字的字形碼,實(shí)現其轉換。
機內碼
根據國標碼的規定,每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼,但是這個(gè)代碼在計算機內部處理時(shí)會(huì )與ASCII碼發(fā)生沖突,為解決這個(gè)問(wèn)題,把國標碼的每一個(gè)字節的首位上加1。由于A(yíng)SCII碼只用7位,所以,這個(gè)首位上的“1”就可以作為識別漢字代碼的標志,計算機在處理到首位是“1”的代碼時(shí)把它理解為是漢字的信息,在處理到首位是“0”的代碼時(shí)把它理解為是ASCII碼。經(jīng)過(guò)這樣處理后的國標碼(內碼)就是機內碼。
如果我們把這個(gè)“口”字圖形的“.”處用“0”代替,就可以很形象地得到“口”的字形碼:0000H 0004H 3FFAH 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H2004H 3FFAH 2004H 0000H 0000H。計算機要輸出“口”時(shí),先找到顯示字庫的首址,根據“口”的機內碼經(jīng)過(guò)計算,再去找到“口”的字形碼,然后根據字形碼(要用二進(jìn)制)通過(guò)字符發(fā)生器的控制在屏幕上進(jìn)行依次掃描,其中二進(jìn)制代碼中是“0”的地方空掃,是“1”的地方掃出亮點(diǎn),于是就可以得到“口”的字符圖形。
漢字字模按國標碼的順序排列,以二進(jìn)制文件形式存放在存儲器中,構成漢字字模字庫,亦稱(chēng)為漢字字形庫,稱(chēng)漢字庫
兩種編碼方法,見(jiàn)頭文件
GB1616.h//------------------ 漢字字模的數據結構定義 ------------------------//struct typFNT_GB16 //漢字字模數據結構{ unsignedchar Index[3]; //漢字內碼索引 unsignedchar Msk[32]; //點(diǎn)陣碼數據 };這個(gè)結構,很簡(jiǎn)單的:一個(gè)是內碼,一個(gè)點(diǎn)陣序列,以前的點(diǎn)陣庫是按內碼順序放的,不需要內碼索引的,如果只放部分漢字,就需要內碼索引了。(前面的漢字“徐”是為了要輸出“徐”的時(shí)候找到該字的點(diǎn)陣序列,這個(gè)點(diǎn)陣序列是自己寫(xiě)的,當用1602顯示時(shí),因為該芯片內存在英文的點(diǎn)陣序列,所以就不用寫(xiě)了)一般內碼兩個(gè)字節就行了,多用1個(gè)字節是加了個(gè)尾0而已,這樣,漢字內碼處直接放漢字字符串就可;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 漢字字模表 //// 漢字庫: 宋體16.dot,橫向取模左高位,數據排列:從左到右從上到下 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////conststruct typFNT_GB16 codeGB_16[]= //數據表{/*------------------------------------------------------------------------------; 源文件 /文字 :徐; 寬×高(像素):16×16------------------------------------------------------------------------------*/"徐",0x10,0x80,0x10,0x80,0x21,0x40,0x42,0x20,0x94,0x10,0x1B,0xEC,0x20,0x80,0x60,0x80,0xAF,0xF8,0x20,0x80,0x22,0xA0,0x24,0x90,0x2A,0x88,0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
codeGB_16[k].Index[0]codeGB_16[k]說(shuō)明有一個(gè)結構體typFNT_GB16的數組叫做codeGB_16codeGB_16[k]是數組中第k+1個(gè)成員index是結構體typFNT_GB16的成員,所以可以用codeGB_16[k].Index來(lái)進(jìn)行引用同時(shí)index又是個(gè)數組,所以可以index[0] if((codeGB_16[k].Index[0]==c[0])&&(codeGB_16[k].Index[1]==c[1]))&&是 邏輯與運算符意思是 &&符號的兩邊的值都為真 &&的值才為真,也就是 true && true =true這句的意思是codeGB_16[k].Index[0]==c[0] 和 codeGB_16[k].Index[1]==c[1] 同時(shí)成立if下面的語(yǔ)句才執行codeGB_16[]是個(gè)結構體數組,codeGB_16[k].Index[0]是說(shuō)結構體數組的第K個(gè)結構體的index成員的第0個(gè)元素值。 13、12864液晶:
每個(gè)顯示點(diǎn)對應一位二進(jìn)制數,1 表示亮,0 表示滅。存儲這些點(diǎn)陣信息的RAM稱(chēng)為顯示數據存儲器。要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應的點(diǎn)陣信息寫(xiě)入到相應的存儲單元中。
繪圖RAM的地址計數器(AC)只會(huì )對水平地址(X 軸)自動(dòng)加一, 當水平地址=0FH 時(shí)會(huì )重新設為00H 但并不會(huì )對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加一,故當連續寫(xiě)入多筆資料時(shí),程序需自行判斷垂直地址是否需重新設定
14、繪圖RAM(GDRAM)
繪圖顯示RAM提供128×8 個(gè)字節的記憶空間,在更改繪圖RAM時(shí),先連續寫(xiě)入水平與垂直的坐標值,再寫(xiě)入兩個(gè)字節的數據到繪圖RAM,而地址計數器(AC)會(huì )對水平地址(X 地址)自動(dòng)加一,當水平地址為0XFH 時(shí)會(huì )重新設為00H ;不會(huì )對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加 1. 。在寫(xiě)入繪圖 RAM的期間,繪圖顯示必須關(guān)閉,
[cpp] view plain copy// 顯示漢字 voiddispString (uchar X, Y,uchar *msg) //X為哪一行,Y 為哪一列。msg 為漢字 { if(X==0) X = 0x80; // 第一行,漢字顯示坐標 else if(X==1) X = 0x90; // 第二行 else if(X==2) X = 0x88; // 第三行 else X = 0x98; //第四行 Y = X + Y; //Y 為1 往右移一位 write_com(Y); // 寫(xiě)入坐標 while (*msg) { write_data(*msg++); //顯示漢字 } } //////////////////////////////// //////////////// ///////////////// 顯示圖象 voiddisppicture(uchar code *adder) { uint i,j; //*******顯示上半屏內容設置 for(i=0;i<32;i++) // 上半屏32個(gè)列地址 { write_com(0x80 + i); //SET 垂直地址 VERTICALADD write_com(0x80); //SET 水平地址 HORIZONTAL ADD for(j=0;j<16;j++) { write_data(*adder); adder++; } } //*******顯示下半屏內容設置 for(i=0;i<32;i++) // { write_com(0x80 + i); //SET 垂直地址 VERTICALADD write_com(0x88); //SET 水平地址 HORIZONTAL ADD for(j=0;j<16;j++) { write_data(*adder); adder++; } } }
對于C語(yǔ)言,定義的變量,自動(dòng)為其分配空間,其地址為該變量的名稱(chēng)。通過(guò)該名稱(chēng),可以在內存中招到該數據,經(jīng)過(guò)運算得到新數據,而匯編中需要編程者自己定義存儲空間及把數據送到累加器等進(jìn)行運算,每一步都需要編程者操作。而C語(yǔ)言這些過(guò)程由編譯器去完成。
15、一些有用的答疑解惑
①、單片機C語(yǔ)言,其變量的內存開(kāi)辟是如何進(jìn)行的?難道是編譯器,在編譯過(guò)程中智能地加入分配與回收的代碼?關(guān)鍵之處在于我所做的程序,如何保證其沒(méi)有內存溢出錯誤?如果我進(jìn)行的是遞歸運算,這樣的話(huà),內存需求是很難自己計算的。
②、單片機C語(yǔ)言在變量定義上是否會(huì )受到約束?比如浮點(diǎn)型數據的乘除運算,通過(guò)匯編還寫(xiě),代碼相當復雜,如果直接C語(yǔ)言來(lái)寫(xiě),豈不過(guò)份簡(jiǎn)單?
③、單片機C語(yǔ)言生成的hex文件中,指令及數據的ROM的地址分布是否編譯器自動(dòng)分配?可否用戶(hù)進(jìn)行分配?
回答1:c語(yǔ)言寫(xiě)的單片機程序,先由1個(gè)程序(好像是c51.exe)編譯,編譯完成后,變量的存儲空間大小已經(jīng)安排好,只是還沒(méi)分配具體地址(地址浮動(dòng)),接下來(lái)有另一個(gè)程序(好像是a51.exe)進(jìn)行連接,連接以后,具體地址確定。
如果變量過(guò)多,編譯會(huì )提示數據段too large,要保證其沒(méi)有內存溢出錯誤,主要考慮堆棧是否溢出,要靠經(jīng)驗
單片機c語(yǔ)言一般禁止遞歸,一般都避免用遞歸運算,單片機畢竟不是PC,會(huì )影響速度的,要遞歸的話(huà),用DSP芯片更合適,總之,要會(huì )挑合適的芯片
回答2:變量的大?。ㄎ粩担┮话愫托酒奂悠鞯奈粩狄粯?,比如51常用8位的,因為它是8位單片機
單片機可以定義位變量,但是不可以定義位數組。用c語(yǔ)言寫(xiě)只是看著(zhù)簡(jiǎn)單,實(shí)際生成的代碼量是最多的,用于控制的單片機幾乎不用浮點(diǎn)數運算,不僅慢還麻煩還占地方,如果是DSP芯片,本身有適合的硬件結構,會(huì )好很多。
回答3:一般是自動(dòng)分配的,可以c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程,也可以用Keil C在線(xiàn)匯編,芯片與外部的數據交換都是通過(guò)端口進(jìn)行的。
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