单片机C语言开发

C语言在单片机开发中的应用

随着当今计算机应用技术的不断发展，在单片机的作用下当今社会逐渐步入了智能化发展时代，单片机的研发受到了社会各领域的高度重视，成为了新时期评判社会现代化发展程度的重要标志。在以往的单片机开发中多借助简单方便的汇编语言来进行，而面对如今社会各领域对单片机各项功能的迫切需求，单片机急需在多语言的作用下，来实现结构、功能的优化。由此，C语言凭借自身较强的可移植性以及高级语言等特征出现在了单片机的开发中，对单片机未来的良好发展构成了极大的促进作用。可以说C语言在单片机开发中的应用已经成为了一种大势所趋，对于单片机开发的长远发展而言意义重大。为此，作为一名普通的单片机研究人员我们有必要结合当前社会科技发展形式的分析，来就C语言在单片机开发中的应用展开一番深入的解析与探讨，以此来促进C语言各方面优势作用的充分发挥，为高质量、多功能单片机的开发提供更多的可借鉴意见和建议。

一、C语言与单片机相关概念解析

1.1C语言简介

C语言是一种常用的计算机编程语言，主要被用于网络基端以及系统后台的底层软件开发，因此其在对低级软件开发问题的处理上表现出了良好的功能。C语言被开发之初主要目标是为了有效提升计算机编程工作实效性，以一种最为简易的编译方式来有效应对低级存储器编程问题，同时在尽可能减少机器码产生的情况下，赋予C语言良好的跨平台适应能力，使其即便在缺少运行环境支持的情况下易能够运行自如。与C语言与一般常见的C++、Java等各类语言的差别之处还在于，其编程任务主要是面向过程，而非对象。C语言的基本特点主要包括：首先，C语言拥有高级语言属性。完美的融合了高级语言基本结构特点以及低级语言实用性特点；其次，C语言属于结构式语言。借助函数形式为用户提供可循环且便于调用的程序语句，以此来将数据与代码分隔开来，保证程序结构清晰的同时使各部分拥有良好的程序独立性；最后，C语言代码级别可实现跨平台运行。C语言在Windows、UNIX、DOS等操作系统中都可运行自如，其对于语言运行的硬件环境要求较低，因此相比较其他语言来讲C语言在运用上更加灵活方便。

1.2单片机简介

单片机又称之为单片控制器，其作用面不在于单项逻辑问题的解决，而是包含了整个计算机系统的各项功能。尤其是单片机可以在超大规模集成电路技术的作用下将CPU、RAM、ROM、A/D转换器、中断系统、脉宽调制电路等，多种功能集成到小型硅片上而形成一个功能完备的微型计算机系统。因此，我们可以将单片机这种集成电路芯片，看做一种特殊的微型计算机，且与真实的计算机相比虽然它缺少了I/O设备，但它却在价格、质量、体积等方面有着得天独厚的优势，这为其各项功能的开发以及在多领域的应用提供了极大的便利性。如今，随着我国计算机技术的不断发展以及对单片机研究力度的加深，当前单片机在社会各领域中均表现良好，有着极为广泛的应用市场，小到我们日常生活中的导航系统、家用电器、通讯设备、智能IC卡、智能玩具，大到实施工控、智能仪表、数据传输、机器人研发、医疗器械等都是在单片机作用的发挥下才实现了新时代产品的智能化升级。

二、C语言在单片机开发中所发挥的优势

2.1有助于开发人员工作效率的提升

在单片机开发中虽然汇编语言在程序执行效率、占用资源等方面有着诸多的优点，但在程序语言的可移植性等方面它还是与C语言存在着较大的差距。这也是C语言当前逐渐替代汇编语言被广泛应用于单片机开发中的一个重要原因。良好的程序移植性以及环境适应性，使得C语言可以在任何情况下都能够被程序设计人员读取并用于解决各种程序设计问题，这极大的节约了程序设计人员的工作效率，减少了因多种语言变化使用的繁杂性。与此同时，C语言在程序结构的完整性等方面也有着很好的优势，在编译效率、运算速度等方面均表现良好，这使得程序设计人员不必在为一些程序设计中的琐碎问题而烦恼，极大的提升了程序开发人员的工作效率。

2.2有助于单片机开发质量的提升

随着当今社会智能化的发展，上至高精尖产品的研发，下至人们日常生活各类电器、电子产品都需要借助单片机作用的发挥来赋予这些产品独特的功能，进而来满足人们对便捷化、智能化生活的需求。但面对变革速度较快的计算机信息技术来讲，人们在了解到更多计算机信息技术知识的同时对于智能化生活的期望也越来越高，这就要求我们对于单片机的开发也必须始终处于不断革新当中，以根据社会需要在功能、质量等方面做出一定的完善。C语言由于兼顾高、低级语言两方面的优势，在应用过程中可以直接对各类硬件予以访问，更是支持由顶端向下所开展的程序化设计，为单片机功能的创新提供了可能，有助于单片机开发质量的提升。

2.3有助于单片机开发程序的优化

在文章的概述中我们也已经提到过，C语言其中的一个重要特点就是其具有结构式语言的特性，即各个程序之间在数据、代码等方面相互分隔，除保有信息交流外彼此之间相互独立且层次分明。将C语言应用于单片机的开发中，可以在C语言的这一特性的作用下，促进单片机各个程序的模块化演变，进而在使用、调试、维护等阶段实现分段化问题解决，使问题的处理更加清晰化、高效化，促进单片机开发程序的优化。

三、C语言在单片机开发中的具体应用步骤

3.1开发工具下载

C语言开发工具的下载，是C语言在单片机开发中得以顺利应用的首要环节，为此，我们可以到各类软件下载网站上下载自己所需要的C语言开发工具。如，TC2.0、VC++6.0、visualstudio、codeblock、VisualStudioCode等，这些工具在功能、难易度等方面各异，我们可以根据具体的单片机设计来合理选择。在下载任务完成后需要对安装包进行系统解压安装，并在接受正版询问的同时输入正确的序列号，进而在软件安装提示的引导下逐步完成安装工作。

3.2建立C源文件

首先，我们需要在下载的工具中建立一个全新的项目，之后在所创建项目中建立新文件亦或是将以往程序文件内容添加到项目当中。之后需要再创建一个全新的语言程序文件，并在文字编辑窗口中利用void、signed、intint、void、restrict、return、continue等C语言基本语言结构对所需要的单片机程序进行逐步编写，并在编写任务完成后保存文件生成最终的的C语言文件。

3.3调试编译程序

调试编译程序是C语言在单片机开发中进行应用的重要中间环节，起到对以编写程序进行检查、完善的目的，在调试的作用下能够有效找出源文件中的错误进而予以及时的修正。为此，在这一阶段首先要求设计人员将软件调整至调试模式，之后于源程序的一级借助仿真器开展调试任务，在这一过程中设计人员要对所建立源文件内容的正确与否进行悉心观察，并对源程序进行完善编译，并在编辑器的作用下生成目标模块。在调试结束后，需要将编译好的各个目标模块进行连接，以此来生成一个完整的文件。

3.4生成HEX文件

C语言程序在编译完成后借助各类不同的编译器可以通过生成格式文件HEX而被单片机所获取和执行，因此可以将HEX格式文件的生成看作是C语言在单片机设计中应用的最后环节，HEX格式文件生成任务的顺利执行与否将对于单片机开发水平、效率、性能、功率的高低等有着极为重要的现实意义。为此，首先，我们需要将任务对象对准任务文件，通过将其生成HEX文件来充分发挥出其烧写芯片的功能。同时还需要在编辑器的作用下，将单片机HEX格式文件写入到存储器当中，并在仿真器的作用下对所设计出来的单片机的性能予以调试。

四、C语言在单片机开发中应用的注意事项

4.1关注编程代码效率的提升

当前在单片机研究工作不断拓展的背景下，C语言已经成为了单片机设计中一种极为重要的程序语言，对单片机功能的创新、性能的强化等起到了及其重要的作用。但我们也必须认识到C语言在单片机中的运用时间尚短，因此在程序编写过程中不可避免的会产生各种问题，进而延缓了单片机研发工作。因此，将C语言运用于单片机开发中，我们首先需要关注的一个重要问题就是C语言编程代码效率的提升。为此，在对C语言单片机程序进行编写之前，我们有必要先对所运用以及接触到的各类C语言编辑器进行充分的了解，以结合工作实际对所使用的编辑器做出合理的选择。同时，还需要对单片机程序编写中出现频率较高的C语言程序进行汇总，并对其所对应的汇编语言行数进行总结，以此来对各条语言的编译效率在头脑中做出一个清晰的认识。进而在今后的工作中通过对编译器的灵活运用、对高效率编译语言的准确选择来切实提高C语言编程代码的编译、执行效率。

4.2变量类型的定义要明确

受程序编写习惯的影响，一些程序设计人员在不考虑函数内外的情况下，习惯于在程序的初始位置直接定义新的变量，虽然此种做法并不构成原则上的程序编写错误，但此种做法容易对程序的后续执行构成一定的影响，因此是不可取的。为此，我们要注重变量类型定义的明确化，并依据编译器版本的不同，对变量放置位置进行合理选择。如，一般来讲在C90版本的编译器中，全局变量属于函数外只可以放置于引用之前，而在最新的C99版本中局部变量则可以被灵活的放置于任何位置。

总结

总之，通过上述研究与探讨，我们对于C语言在单片机中应用的各方面优势作用有了一个更为清晰的认识，也看到了C语言应用于单片机设计中的社会重要发展趋势。为有效提升C语言各方面优势作用在单片机设计中的发挥，我们在今后的工作中要继续加大对于单片机以及C语言的研究工作，努力探寻设计闪光点，为我国新时期单片机研发事业的不断发展做出努力。

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