單片機(jī)編程語(yǔ)言的比較

單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，它是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括cpu、ram、rom、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種i/o接口集成到一個(gè)芯片上。由于單片機(jī)的種種優(yōu)點(diǎn)和特性，其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。單片機(jī)系統(tǒng)同樣也由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成，因此涉及到程序的編寫(xiě)問(wèn)題。單片機(jī)的編程語(yǔ)言很多，大致分成三類(lèi)：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言由于繁瑣容易出錯(cuò)，一般用戶(hù)已經(jīng)不再使用。下面分別對(duì)匯編語(yǔ)言和最常用的高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行分析。

單片機(jī)的匯編語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言是一種用文字助記符來(lái)表示機(jī)器指令的符號(hào)語(yǔ)言，是最接近機(jī)器碼的一種語(yǔ)言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少，程序執(zhí)行效率高，由于它一條指令就對(duì)應(yīng)一條機(jī)器碼，每一步的執(zhí)行動(dòng)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(lái)也比較方便。但是不同的類(lèi)型的單片機(jī)，其匯編語(yǔ)言可能有點(diǎn)差異，所以不易移植，因?yàn)樗麄兊?strong>指令系統(tǒng)是有區(qū)別的。但懂得匯編語(yǔ)言可幫助了解影響任何語(yǔ)言效率的特殊規(guī)定。例如，懂得匯編語(yǔ)言指令就可以使用在片內(nèi)ram作變量的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠庾兞啃枰獛讞l指令才能設(shè)置累加器和數(shù)據(jù)指針進(jìn)行存取。同樣的，當(dāng)要求使用浮點(diǎn)數(shù)和啟用函數(shù)時(shí)也只有具備匯編編程經(jīng)驗(yàn)才能避免生成龐大的、效率低的程序，對(duì)于這方面的編程，沒(méi)有匯編語(yǔ)言是做不到的。

單片機(jī)的c語(yǔ)言

單片機(jī)的c語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。c語(yǔ)言具有功能豐富的庫(kù)函數(shù)，運(yùn)算速度快，編譯效率高，有良好的可移植性，而且可以實(shí)現(xiàn)直接對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。此外，c語(yǔ)言程序具有完整的程序模塊結(jié)構(gòu)，從而為軟件開(kāi)發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。與匯編相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：

對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有初步了解，至于寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類(lèi)型等細(xì)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(shí)間顯著縮短，從而提高效率。提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能將已編好程序可容易的植入新程序，因?yàn)樗哂蟹奖愕哪K化編程技術(shù)。

功能強(qiáng)而有彈性，提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)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?yàn)樗哂蟹奖愕哪K化編程技術(shù)。

單片機(jī)c語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，c語(yǔ)言程序本身并不依賴(lài)于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不同較快地移植過(guò)來(lái)。

用單片機(jī)c語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，已成為單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流，作為一個(gè)技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)人員最好能夠掌握基本的c語(yǔ)言編程。

其他高級(jí)語(yǔ)言

對(duì)于單片機(jī)編程，還有basic語(yǔ)言和pl/m語(yǔ)言。basic一直被認(rèn)為是初學(xué)編程的語(yǔ)言，容易入門(mén)，

pl/m語(yǔ)言可讀性好，可靠性高，但不支持復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、浮點(diǎn)變量且無(wú)豐富的庫(kù)函數(shù)支持。

結(jié)語(yǔ)

匯編語(yǔ)言與處理器密切相關(guān)。每種處理器都有自己的指令系統(tǒng)，相應(yīng)的匯編語(yǔ)言各不相同。所以，匯編語(yǔ)言程序的通用性、可移植性較差。相對(duì)來(lái)說(shuō)，高級(jí)語(yǔ)言與具體計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，高級(jí)語(yǔ)言程序可以在多種計(jì)算機(jī)上編譯后執(zhí)行。

匯編語(yǔ)言功能有限，又涉及寄存器、主存單元等硬件細(xì)節(jié)，所以編寫(xiě)程序比較繁瑣，調(diào)試起來(lái)也比較困難。高級(jí)語(yǔ)言提供了強(qiáng)大的功能，采用類(lèi)似自然語(yǔ)言的語(yǔ)法，所以容易被掌握和應(yīng)用，它不必關(guān)心諸如標(biāo)志、堆棧等瑣碎問(wèn)題。

匯編語(yǔ)言本質(zhì)上就是機(jī)器語(yǔ)言，它可以直接、有效地控制計(jì)算機(jī)硬件，因而容易產(chǎn)生運(yùn)行速度快、指令序列短小的高效率目標(biāo)程序。高級(jí)語(yǔ)言不易直接控制計(jì)算機(jī)的各種操作，編譯程序產(chǎn)生的目標(biāo)程序往往比較龐大、程序難以?xún)?yōu)化，所以運(yùn)行速度較慢。

綜上所述，單片機(jī)的各種編程語(yǔ)言各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，作為單片機(jī)初學(xué)者，還是應(yīng)該先學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言，因?yàn)閰R編語(yǔ)言程序除了具有簡(jiǎn)潔明快、跳躍性強(qiáng)、占rom資源少等優(yōu)點(diǎn)以外，還因它和單片機(jī)底層硬件緊密聯(lián)系，可以讓初學(xué)者更加了解單片機(jī)硬件系統(tǒng)各種資源，熟悉各個(gè)功能模塊的作用，從而為編出更高效率的程序打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。

用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序代碼效率高，但學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)難度較大，而且對(duì)于一個(gè)大型項(xiàng)目，如果完全采用匯編語(yǔ)言來(lái)編程，就顯得很繁瑣，尤其是遇到算法方面的問(wèn)題時(shí)，匯編語(yǔ)言根本就應(yīng)付不了。況且現(xiàn)在單片機(jī)的主頻在不斷的提高，在高頻率時(shí)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(jī)的rom和ram空間也在不斷的增加，足夠裝得下用c語(yǔ)言寫(xiě)的任何程序代碼，單片機(jī)c語(yǔ)言相關(guān)的資料又多又好找，可移植性非常好，比如只需要改變一個(gè)io口寫(xiě)溫度傳感器的程序在任何一個(gè)單片機(jī)上都能使用。用單片機(jī)c語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，已成為單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流，作為一個(gè)技術(shù)人員最好能夠掌握基本的c語(yǔ)言編程。

當(dāng)然，有時(shí)候用單片機(jī)c語(yǔ)言也不能夠?qū)崿F(xiàn)所有要編寫(xiě)程序的功能，比如當(dāng)想編寫(xiě)一個(gè)精確控制的定時(shí)程序時(shí)，用起匯編語(yǔ)言來(lái)還是比較方便的。因此想成為一個(gè)優(yōu)秀的單片機(jī)編程技術(shù)員，最好就是能懂得單片機(jī)c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的混合編程。因?yàn)椋瑓R編語(yǔ)言程序占用存儲(chǔ)空間很小、對(duì)硬件控制靈活、反應(yīng)速度快，但是其可讀性差、難于調(diào)試與更新維護(hù)。c語(yǔ)言更新維護(hù)方便、可移植性強(qiáng)，但實(shí)踐證明，單獨(dú)使用c語(yǔ)言開(kāi)發(fā)單片機(jī)程序也存在諸多不足之處，例如占用存儲(chǔ)空間大、對(duì)硬件控制不靈活等。所以單獨(dú)使用任何一門(mén)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)單片機(jī)程序，都不夠理想。為此，要編寫(xiě)出高速度、高效率、可移植性強(qiáng)的單片機(jī)程序，集合c語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言各自的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)出所謂的單片機(jī)c和匯編語(yǔ)言混合編程。在編程過(guò)程中，通常用c語(yǔ)言來(lái)構(gòu)建程序框架，而用匯編程序作為子程序來(lái)處理一些有實(shí)時(shí)性要求的特殊應(yīng)用。