單片機匯編語言和最常用的高級語言分析
單片機的編程語言很多,大致分成三類:機器語言、匯編語言、高級語言。機器語言由于繁瑣容易出錯,一般用戶已經(jīng)不再使用。下面分別對單片機匯編語言和最常用的高級語言進行分析。單片機的匯編語言
匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言,是最接近機器碼的一種語言。其主要優(yōu)點是占用資源少,程序執(zhí)行效率高,由于它一條指令就對應一條機器碼,每一步的執(zhí)行動作都很清楚,并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制,調(diào)試起來也比較方便。但是不同的類型的單片機,其匯編語言可能有點差異,所以不易移植,因為他們的指令系統(tǒng)是有區(qū)別的。但懂得匯編語言可幫助了解影響任何語言效率的特殊規(guī)定。例如,懂得匯編語言指令就可以使用在片內(nèi)ram作變量的優(yōu)勢,因為片外變量需要幾條指令才能設置累加器和數(shù)據(jù)指針進行存取。同樣的,當要求使用浮點數(shù)和啟用函數(shù)時也只有具備匯編編程經(jīng)驗才能避免生成龐大的、效率低的程序,對于這方面的編程,沒有匯編語言是做不到的。
單片機的c語言
單片機的c語言是一種編譯型程序設計語言,它兼顧了多種高級語言的特點,并具備匯編語言的功能。c語言具有功能豐富的庫函數(shù),運算速度快,編譯效率高,有良好的可移植性,而且可以實現(xiàn)直接對系統(tǒng)硬件的控制。此外,c語言程序具有完整的程序模塊結(jié)構(gòu),從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設計方法提供了有力的保障。與匯編相比,有如下優(yōu)點:
對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解,僅要求對51的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解,至于寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)均由編譯器管理。
程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu),可分為不同的函數(shù)。這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化,將可變的選擇與特殊操作組合在一起,改善了程序的可讀性。
編程及程序調(diào)試時間顯著縮短,從而提高效率。提供的庫包含許多標準子程序,具有較強的數(shù)據(jù)處理能將已編好程序可容易的植入新程序,因為它具有方便的模塊化編程技術(shù)。
功能強而有彈性,提供的庫包含許多標準子程序,具有較強的數(shù)據(jù)處理能力,能將已編好程序容易的植入新程序,因為它具有方便的模塊化編程技術(shù)。
單片機c語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持,c語言程序本身并不依賴于機器硬件系統(tǒng),基本上不做修改就可根據(jù)單片機的不同較快地移植過來。
用單片機c語言進行程序設計,已成為單片機軟件開發(fā)的一個主流,作為一個技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開發(fā)的單片機開發(fā)人員最好能夠掌握基本的c語言編程。
其他高級語言
對于單片機編程,還有basic語言和pl/m語言。basic一直被認為是初學編程的語言,容易入門,
pl/m語言可讀性好,可靠性高,但不支持復雜的算術(shù)運算、浮點變量且無豐富的庫函數(shù)支持。
匯編語言與處理器密切相關。每種處理器都有自己的指令系統(tǒng),相應的匯編語言各不相同。所以,匯編語言程序的通用性、可移植性較差。相對來說,高級語言與具體計算機無關,高級語言程序可以在多種計算機上編譯后執(zhí)行。
匯編語言功能有限,又涉及寄存器、主存單元等硬件細節(jié),所以編寫程序比較繁瑣,調(diào)試起來也比較困難。高級語言提供了強大的功能,采用類似自然語言的語法,所以容易被掌握和應用,它不必關心諸如標志、堆棧等瑣碎問題。
匯編語言本質(zhì)上就是機器語言,它可以直接、有效地控制計算機硬件,因而容易產(chǎn)生運行速度快、指令序列短小的高效率目標程序。高級語言不易直接控制計算機的各種操作,編譯程序產(chǎn)生的目標程序往往比較龐大、程序難以優(yōu)化,所以運行速度較慢。
綜上所述,單片機的各種編程語言各有各的優(yōu)缺點,作為單片機初學者,還是應該先學習匯編語言,因為匯編語言程序除了具有簡潔明快、跳躍性強、占rom資源少等優(yōu)點以外,還因它和單片機底層硬件緊密聯(lián)系,可以讓初學者更加了解單片機硬件系統(tǒng)各種資源,熟悉各個功能模塊的作用,從而為編出更高效率的程序打好扎實的基礎。
用單片機匯編語言編寫的程序代碼效率高,但學習起來相對難度較大,而且對于一個大型項目,如果完全采用匯編語言來編程,就顯得很繁瑣,尤其是遇到算法方面的問題時,匯編語言根本就應付不了。況且現(xiàn)在單片機的主頻在不斷的提高,在高頻率時鐘的作用下,我們完全不需要那么高效率的代碼;另外,單片機的rom和ram空間也在不斷的增加,足夠裝得下用c語言寫的任何程序代碼,單片機c語言相關的資料又多又好找,可移植性非常好,比如只需要改變一個io口寫溫度傳感器的程序在任何一個單片機上都能使用。用單片機c語言進行程序設計,已成為單片機軟件開發(fā)的一個主流,作為一個技術(shù)人員最好能夠掌握基本的c語言編程。
當然,有時候用單片機c語言也不能夠?qū)崿F(xiàn)所有要編寫程序的功能,比如當想編寫一個精確控制的定時程序時,用起匯編語言來還是比較方便的。因此想成為一個優(yōu)秀的單片機編程技術(shù)員,最好就是能懂得單片機c語言和匯編語言的混合編程。因為,匯編語言程序占用存儲空間很小、對硬件控制靈活、反應速度快,但是其可讀性差、難于調(diào)試與更新維護。c語言更新維護方便、可移植性強,但實踐證明,單獨使用c語言開發(fā)單片機程序也存在諸多不足之處,例如占用存儲空間大、對硬件控制不靈活等。所以單獨使用任何一門語言開發(fā)單片機程序,都不夠理想。為此,要編寫出高速度、高效率、可移植性強的單片機程序,集合c語言與匯編語言各自的優(yōu)勢,創(chuàng)出所謂的單片機c和匯編語言混合編程。在編程過程中,通常用c語言來構(gòu)建程序框架,而用匯編程序作為子程序來處理一些有實時性要求的特殊應用。
編輯:admin 最后修改時間:2018-05-08