嵌入式C编程技术_四_
1-5章《ARM嵌入式C编程标准教程》
高等学校嵌入式系统设计教材
ARM9处理器C语言编程标准教程
侯殿有 才华 编著
人民邮电出版社
第一章 ARM技术简介
1.1 ARM处理器简介
火龙果整理
ARM处理器是一种低功耗高性能的32位RISC (精简指令系统) 处理器。本章将其从结构入手进行分析，基于目前流行的 ARM920T核详细描述其硬件结构和编程。 ARM处理器共有31个32位寄存器，而其中16个可以在任何模 式下看到。它的指令为简单的加载与存储指令（从内存加载某个 值，执行完操作后再将其放回内存）。ARM一个有趣的特点是 它所有的指令都带有条件。例如用户可以测试某个寄存器的值， 但是直到下次使用同一条件进行测试时，才能有条件地执行这些 指令。另一个特征是可以在加载数值的同时进行算术和移位操作。 它可以在几种模式下操作，包括通过使用SWI（softwarinterrupt 软件中断）指令从用户模式进入到系统模式。
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· 5级流水线结构，即取指（F）、指令译码（D）、 执行（E）、数据存储访问（M）和写寄存器 （W）。 · 16K字节数据缓存，16K字节指令缓存。 · 写缓冲器：16字的数据缓冲器，4地址的地址 缓冲器，软件控制消耗。 · 标准的ARMv4存储器管理单元（MMU）： 区域访问许可，允许以1/4页面大小对页面进行访 问，16个嵌入域，64个输入指令TLB及64个输入 数据TLB。 · 8位、16位、32位的指令总线与数据总线。
1.1.1 ARM7系列微处理器
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ARM7系列微处理器是低功耗的32位RISC处理器，最适合用于 对价位和功耗要求较低的消费类应用。ARM7系列有如下特点： ·具有嵌入式ICE—RT (Internet Communications Engine-Route 因特网通信)逻辑，调试开发方便。 ·极低的功耗，适合对功耗要求较低的应用，如便携式产品。 ·能够提供0.9MIPS(Million Instructions Per Second百万条/ 秒)/MHz的三级流水线结构。 ·对操作系统的支持广泛，如Windows CE、Linux、Palm OS等。 ·指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便 于用户的产品升级换代。 ·主频最高可达130MHz，高速的运算处理能力能胜任绝大多数 的复杂应用。
嵌入式系统C语言编程基础PPT课件
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小测验？
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Quiz 1
• 所有嵌入式系统的主流程最后都进入一个 死循环，怎样用C语言实现一个死循环？
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Quiz 2
• while(){….}和do{….}while()有什么区别？
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Quiz 3
• 用变量a给出下列定义：
a) 一个整型数 b) 一个指向整型数的指针 c) 一个有10个整型数的的数组 d) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型
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Quiz 10
• 请评论下面一段程序代码： void test() { char string[10]; char *str = “0123456789”; strcpy(string,str); }
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Quiz 11
• 请评论下面一段程序代码： void GetMemory(char *p){ p = (char *)malloc(0x20); } void Test(void){ char *str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str,”Hello World!”); printf(str); }
数的
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Quiz 4
• 关键字static的作用是什么？
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Quiz 5
• 关键字const的作用是什么？
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Quiz 6
• 定义一个标准宏MIN ，这个宏输入两个参 数并返回较小的一个。
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Quiz 7
• 嵌入式系统中经常要对变量或寄存器进行 位操作。给定一个int型变量a，写两段代码， 第一个将a的bit 3置为1，第二个将a的bit 3 置为0。以上两个操作中，要保持其它位不 变。
C语言嵌入式
C语言嵌入式系统编程修炼之一:背景篇不同于一般形式的软件编程，嵌入式系统编程建立在特定的硬件平台上，势必要求其编程语言具备较强的硬件直接操作能力。
无疑，汇编语言具备这样的特质。
但是，归因于汇编语言开发过程的复杂性，它并不是嵌入式系统开发的一般选择。
而与之相比，C语言--一种"高级的低级"语言，则成为嵌入式系统开发的最佳选择。
笔者在嵌入式系统项目的开发过程中，一次又一次感受到C语言的精妙，沉醉于C语言给嵌入式开发带来的便利。
图1给出了本文的讨论所基于的硬件平台，实际上，这也是大多数嵌入式系统的硬件平台。
它包括两部分：（1）以通用处理器为中心的协议处理模块，用于网络控制协议的处理；（2）以数字信号处理器（DSP）为中心的信号处理模块，用于调制、解调和数/模信号转换。
本文的讨论主要围绕以通用处理器为中心的协议处理模块进行，因为它更多地牵涉到具体的C语言编程技巧。
而DSP编程则重点关注具体的数字信号处理算法，主要涉及通信领域的知识，不是本文的讨论重点。
着眼于讨论普遍的嵌入式系统C编程技巧，系统的协议处理模块没有选择特别的CPU，而是选择了众所周知的CPU芯片--80186，每一位学习过《微机原理》的读者都应该对此芯片有一个基本的认识，且对其指令集比较熟悉。
80186的字长是16位，可以寻址到的内存空间为1MB，只有实地址模式。
C语言编译生成的指针为32位（双字），高16位为段地址，低16位为段内编译，一段最多64KB。
图1 系统硬件架构协议处理模块中的FLASH和RAM几乎是每个嵌入式系统的必备设备，前者用于存储程序，后者则是程序运行时指令及数据的存放位置。
系统所选择的FLASH和RAM的位宽都为16位，与CPU一致。
实时钟芯片可以为系统定时，给出当前的年、月、日及具体时间（小时、分、秒及毫秒），可以设定其经过一段时间即向CPU提出中断或设定报警时间到来时向CPU提出中断（类似闹钟功能）。
C语言第7讲嵌入式C与汇编语言混合编程
7.1 内嵌汇编器的使用
在C/C++程序中使用内嵌的汇编指令注意事项 程序中使用内嵌的汇编指令注意事项
对于内嵌汇编器可能会用到的寄存器， 对于内嵌汇编器可能会用到的寄存器，编译器自己会保存 和恢复这些寄存器，用户不用保存和恢复这些寄存器。 和恢复这些寄存器，用户不用保存和恢复这些寄存器。常 量寄存器CPSR和寄存器 和寄存器SPSR外，别的寄存器必须先赋值 量寄存器 和寄存器 外 然后再读取，否则编译器将会报错。如下例中， 然后再读取，否则编译器将会报错。如下例中，第一条指 令在没有给寄存器r0赋值前读取其值 是错误的； 赋值前读取其值， 令在没有给寄存器 赋值前读取其值，是错误的；最后一 条指令恢复寄存器r0的值 的值， 条指令恢复寄存器 的值，也是没有必要的
7.1 内嵌汇编器的使用
内嵌的汇编器和armasm的区别 的区别 内嵌的汇编器和
使用内嵌的 汇编器不能 通过寄存器 PC返回当前 返回当前 指令的地址
内嵌的汇编器不 支持伪指令LDR 支持伪指令 Rn,=expression可 可 以使用mov来代替 以使用 来代替
不支持标号 表达式
不支持ADR、 、 不支持 ADRL 伪指令
7.1 内嵌汇编器的使用
内嵌的汇编指令用法——标号 标号 内嵌的汇编指令用法
C/C++程序中的标号可以被内嵌的汇编指令使用。但 程序中的标号可以被内嵌的汇编指令使用。 程序中的标号可以被内嵌的汇编指令使用 是只有指令B可以使用 可以使用C/C++程序中的标号，指令 程序中的标号， 是只有指令 可以使用 程序中的标号 指令BL 不能使用C/C++程序中的标号。指令 使用 程序中的标号。 使用C/C++程 不能使用 程序中的标号 指令B使用 程 序中的标号时，语法格式如下所示： 序中的标号时，语法格式如下所示：
C语言技术的使用方法和实际场景应用分享
C语言技术的使用方法和实际场景应用分享C语言作为一种广泛应用于系统软件开发和嵌入式系统的编程语言，具有高效、灵活和可移植等特点。
在软件开发领域，C语言技术的使用方法和实际场景应用非常丰富。
本文将分享一些常见的C语言技术使用方法和实际场景应用，希望能够对读者有所启发。
一、内存管理技术内存管理是C语言中一个非常重要的技术，它直接影响到程序的性能和稳定性。
在C语言中，我们可以使用动态内存分配函数malloc和free来进行内存管理。
动态内存分配可以根据程序的需要在运行时分配和释放内存，从而提高内存的利用率。
实际场景中，动态内存分配常用于数据结构的动态扩展，如链表、树等。
通过合理地使用malloc和free函数，我们可以在程序运行过程中根据需要动态调整内存大小，提高程序的灵活性和效率。
二、文件操作技术文件操作是C语言中常用的一项技术，它可以实现对文件的读写操作。
在实际应用中，我们经常需要读取和处理外部文件中的数据。
C语言提供了一系列的文件操作函数，如fopen、fclose、fread、fwrite等，可以方便地进行文件的打开、关闭、读取和写入等操作。
例如，在图像处理领域，我们可以使用C语言读取图像文件中的像素数据，并进行各种处理，如滤波、边缘检测等。
文件操作技术的灵活运用可以帮助我们处理各种类型的数据，并实现更复杂的功能。
三、多线程编程技术多线程编程是C语言中的一项重要技术，它可以实现程序的并发执行，提高程序的执行效率。
在现代计算机系统中，多核处理器已经成为主流，多线程编程可以充分利用多核处理器的性能优势。
C语言提供了一些多线程编程的库函数，如pthread_create、pthread_join等，可以方便地创建和管理线程。
实际场景中，多线程编程常用于网络通信、并行计算等领域。
例如，在网络服务器开发中，我们可以使用多线程编程技术实现并发处理客户端请求，提高服务器的吞吐量和响应速度。
四、数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学中的核心内容，也是C语言技术的重要应用领域。
c语言嵌入式试题
c语言嵌入式试题以下是一些C语言嵌入式试题：1.以下关于C语言嵌入式编程的说法正确的是？(A)C语言嵌入式编程需要考虑内存管理。
(B)C语言嵌入式编程需要考虑实时性。
(C)C语言嵌入式编程需要考虑硬件资源的利用。
(D)以上都正确。
答案：(D)2.以下关于C语言嵌入式编程的内存管理的说法正确的是？(A)嵌入式系统通常内存有限，因此需要精心管理内存。
(B)嵌入式系统通常使用动态内存分配，因此需要注意内存泄漏。
(C)嵌入式系统通常使用静态内存分配，因此不需要考虑内存泄漏。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)3.以下关于C语言嵌入式编程的实时性的说法正确的是？(A)嵌入式系统通常需要实时响应外部事件。
(B)嵌入式系统通常需要满足一定的延迟要求。
(C)嵌入式系统通常需要满足一定的吞吐量要求。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)4.以下关于C语言嵌入式编程的硬件资源利用的说法正确的是？(A)嵌入式系统通常硬件资源有限，因此需要充分利用硬件资源。
(B)嵌入式系统通常需要考虑功耗，因此需要合理使用硬件资源。
(C)嵌入式系统通常需要考虑成本，因此需要降低硬件资源的使用。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)5.以下关于C语言嵌入式编程的常见错误是？(A)使用未定义的变量或函数。
(B)使用不兼容的数据类型。
(C)使用未初始化的变量。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)6.以下关于C语言嵌入式编程的常见技巧是？(A)使用宏来实现常见的操作。
(B)使用结构体来封装数据。
(C)使用函数指针来实现灵活的处理。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)7.以下关于C语言嵌入式编程的常见工具是？(A)编译器。
(B)链接器。
(C)调试器。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)8.以下关于C语言嵌入式编程的常见平台是？(A)ARM。
(B)MIPS。
(C)x86。
(D)以上都正确。
答案：(A)、(B)、(C)9.以下关于C语言嵌入式编程的常见应用是？(A)家用电器。
嵌入式c语言程序设计
嵌入式c语言程序设计嵌入式C语言程序设计嵌入式C语言程序设计是指在嵌入式系统中使用C语言进行编程的一种技术。
嵌入式系统是指被嵌入到其他设备中的计算机系统，它通常具有特定的功能和任务。
嵌入式C语言程序设计具有高效、灵活、可移植等特点，因此在嵌入式系统开发中得到广泛应用。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车电子、医疗设备、工业控制等。
嵌入式系统通常由处理器、存储器、输入输出设备和特定功能模块等组成。
与通用计算机系统相比，嵌入式系统的资源有限，因此需要对程序进行精简和优化，以满足系统的实时性和可靠性要求。
二、嵌入式C语言的特点1. 简洁高效：C语言是一种高级语言，具有简洁、高效的特点。
使用C语言可以以较少的代码实现复杂的功能，提高开发效率和系统性能。
2. 可移植性强：C语言是一种可移植性较强的语言。
嵌入式C语言程序可以在不同的嵌入式系统上进行移植，只需做出适当的修改即可。
3. 丰富的库函数支持：C语言提供了丰富的库函数，如字符串处理、数学计算、文件操作等，方便开发人员进行程序设计。
4. 直接访问硬件：嵌入式C语言程序可以直接访问硬件资源，如寄存器、外设等，使得程序可以更加灵活和高效地控制系统。
三、嵌入式C语言程序设计的基本原则1. 软硬件接口设计：嵌入式C语言程序需要与硬件进行交互，因此需要设计合理的软硬件接口，确保程序能够正确地访问硬件资源。
2. 系统资源管理：嵌入式系统的资源有限，因此需要合理地管理系统资源，包括内存、处理器时间、外设等，以满足系统的实时性和可靠性要求。
3. 实时性要求：嵌入式系统通常需要实时响应外部事件，因此嵌入式C语言程序需要按时完成任务，避免出现延迟或死锁等问题。
4. 代码优化：嵌入式系统的资源有限，因此需要对程序进行优化，以减少代码量、提高运行效率和节约资源消耗。
5. 异常处理：嵌入式系统可能会面临各种异常情况，如硬件故障、通信异常等，嵌入式C语言程序需要具备相应的异常处理机制，以保证系统的稳定性和可靠性。
嵌入式学习计划大学期间
嵌入式学习计划大学期间1. 初步了解和学习在大学一年级和二年级最好对嵌入式技术进行初步了解和学习，可以选修一些相关的课程，如C语言、数字电路等。
并且也可以参加一些与嵌入式技术相关的学术讲座或者是学术讨论会。
这样可以让自己对于嵌入式技术有一个初步的了解，从而更好地制定自己的学习计划。
2. 学习基本的嵌入式设备在大学三年级，可以开始接触一些基本的嵌入式设备，如单片机或者是嵌入式系统开发板。
同时，学习一些基本的嵌入式编程语言，如C语言和汇编语言。
可以通过阅读相关的书籍和参加一些实践性的课程，更好地学习和掌握这些技术。
3. 参加相关的实践性项目在大学四年级可以选择参加一些和嵌入式技术相关的实践性项目，如参加一些比赛或者是参与一些实际的系统开发项目。
通过这样的实践性活动，可以更好地展现自己的嵌入式技术能力，并且也可以锻炼自己的技能和实际操作能力。
4. 参加相关的研究课题如想从事嵌入式技术的研究工作，可以选择参加一些和嵌入式技术相关的研究课题，如无线传感器网络、智能家居系统等。
通过这样的研究课题，可以更好地学习和深入了解嵌入式技术的最新发展动态，并且也可以为自己以后的学术研究和实际工作做好准备。
5. 自学与实践在大学期间，除了参加学校的课程和项目外，还需要注重自学与实践。
可以阅读一些与嵌入式技术相关的书籍和论文，参与一些开源社区和论坛的讨论，与其他人分享学习和经验。
在实际操作方面，可以自己购买一些嵌入式系统的开发板，进行一些小型的项目实践，锻炼自己的实际能力。
6. 学习相关的软硬件知识嵌入式技术涉及到软硬件两方面，因此在学习的过程中也要注意学习相关的软硬件知识，如数字电路、模拟电路、嵌入式系统原理、实时操作系统等。
通过这些知识的学习，可以更好地理解和掌握嵌入式技术的原理和实现方法。
7. 选择合适的导师和研究方向在大学期间，如果有意向继续深造和从事嵌入式技术研究工作，需要选择一个合适的导师和研究方向。
可以选择一些有影响力的导师和研究团队，这样可以更好地学习和掌握嵌入式技术的最新进展，并且也可以获得更好的导师指导和帮助。