单片机常用算法设计详解56页PPT
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高128个单 元
☆离散分布有21个 特殊功能寄存器 SFR。 ☆ 11个可以进行位 寻址。
☆特别提示：对 SFR只能使用直接 寻址方式，书写时 可使用寄存器符号， 也可用寄存器单元 地址。
单片机种类
◆单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16位机的发展过程
◆目前8位单片机仍是单片机的主流机型；
◆生产厂商：
美国微芯片公司:PIC16C××系列、PIC17C××系列、PIC1400系列， 美国英特尔公司的MCS-48和MCS-51系列， 美国摩托罗拉公司的MC68HC05系列和MC68HC11系列， 美国齐洛格公司的Z8系列， 日本电气公司的μPD78××系列， 美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的F8（3870）系列等。
中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，
用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口：一个全双工串行口。 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2个，
在单片机的C语言程序设计中，可以通过关键字sfr来定义所有特殊功 能寄存器，从而在程序中直接访问它们，例如：
单片机常用算法设计
单片机常用算法设计
单片机是一种高度集成的微型计算机芯片，广泛应用于电子设备中。
在单片机的程序设计中，算法是至关重要的一部分，它们决定了单片机如何执行各种任务和控制外部设备。
以下是一些常用的单片机算法设计。
1. 查找算法（Searching Algorithm）：查找算法用于在给定的数据集中特定元素。
在单片机中，查找算法经常用于外部传感器、存储器或接口设备的状态和数据。
常用的查找算法包括线性、二分和哈希。
2. 排序算法（Sorting Algorithm）：排序算法用于对一组数据进行排序。
在单片机中，排序算法可以用于将传感器采集数据按照大小顺序排列、调整存储器中的数据位置等。
常用的排序算法包括冒泡排序、插入排序和快速排序。
4. 状态机设计算法（State Machine Design Algorithm）：状态机设计算法用于实现基于状态的系统设计。
在单片机中，状态机设计算法常用于控制系统、状态监测和自动化设计。
常用的状态机设计算法包括有限状态机（FSM）和有向无环图（DAG）。
除了上述算法，单片机的程序设计还需要考虑时间和空间复杂度、代码可读性和可维护性等方面。
合理选择和设计算法对于单片机的性能和功能发挥至关重要，它们直接影响着单片机的运行效率和准确性。
因此，在单片机的算法设计中，需要根据具体应用场景和任务需求，选择适合的算法并进行优化和调试，以达到最佳的性能和功能要求。
单片机C语言知识完整ppt
<<= 左移位赋值
复合赋值运算的一般格式如下：
变量 复合运算赋值符 表达式
它的处理过程：先把变量与后面的表达式进行某种运算，
然后将运算的结果赋给前面的变量。其实这是C51语言中简化
程序的一种方法，大多数二目运算都可以用复合赋值运算符
简化表示。例如：a+=6相当于a=a+6；a*=5相当于a=a*5；
位运算符
【例】设a=0x45=01010100B， b=0x3b=00111011B，则a&b、 a|b、a^b、~a、a<<2、b>>2分 别为多少？
a&b=00010000b=0x10。 a|b=01111111B=0x7f。 a^b=01101111B=0x6f。 ~a=10101011B=0xab。 a<<2=01010000B=0x50。
int
2字节
unsigned long 4字节
long
4字节
float
4字节
bit
1位
取值范围 0~255 -128~+127 0~65535 -32768~+32767 0~4294967295 -2147483648~+2147483647 1.175494E-38~3.402823E+38 0或1
逻辑运算符 C51有3种逻辑运算 符：
&& 逻辑与 || 逻辑或 ！ 逻辑非
逻辑与，格式：
条件式1 && 条件式2 当条件式1与条件式2都为真时结果 为真（非0值），否则为假（0值）。 逻辑或，格式：
条件式1 || 条件式2 当条件式1与条件式2都为假时结果 为假（0值），否则为真（非0值）。 逻辑非，格式：
单片机常用算法设计详解
单片机常用算法设计详解一、排序算法排序是将一组数据按照特定的顺序进行排列的过程。
在单片机中，常见的排序算法有冒泡排序、插入排序和快速排序。
冒泡排序是一种简单直观的排序算法。
它通过反复比较相邻的两个元素，如果顺序不对则进行交换，直到整个数组有序。
这种算法的优点是实现简单，容易理解，但效率较低，对于大规模数据的排序不太适用。
插入排序的基本思想是将待排序的元素插入到已经有序的部分中。
它从第二个元素开始，将其与前面已排序的元素进行比较，并插入到合适的位置。
插入排序在小规模数据时表现较好，但其平均和最坏情况下的时间复杂度不如快速排序。
快速排序则是一种高效的排序算法。
它选择一个基准元素，将数组分为小于和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别进行快速排序。
快速排序在大多数情况下具有较好的性能，但在最坏情况下可能会退化为 O(n²)的时间复杂度。
在单片机中选择排序算法时，需要根据数据规模和对时间效率的要求进行权衡。
二、查找算法查找是在一组数据中寻找特定元素的过程。
常见的查找算法有顺序查找和二分查找。
顺序查找是从数组的开头依次比较每个元素，直到找到目标元素或遍历完整个数组。
它适用于数据无序的情况，但效率较低。
二分查找则要求数组必须是有序的。
通过不断将数组中间的元素与目标元素进行比较，缩小查找范围，直到找到目标元素。
二分查找的时间复杂度为 O(log n)，效率较高，但需要数据有序。
在单片机应用中，如果数据经常需要查找且能保持有序，应优先考虑二分查找。
三、数据压缩算法在单片机系统中，为了节省存储空间和传输带宽，常常需要使用数据压缩算法。
常见的数据压缩算法有哈夫曼编码和 LZW 编码。
哈夫曼编码是一种无损数据压缩算法。
它根据字符出现的频率构建一棵哈夫曼树，然后为每个字符生成唯一的编码。
频率高的字符编码较短，频率低的字符编码较长，从而实现数据压缩。
LZW 编码则是一种字典编码算法。
它通过建立一个字典，将重复出现的字符串用较短的编码表示，从而达到压缩的目的。
单片机程序设计ppt课件
最新课件
26
开始 设置地址指针R1、计数器R0初值
取数，A←（（R1））
Y A←64H
A为负数？
N A=0？
N A←X+2
Y A←∣X∣
存数，（（R1））←A（30H）
R1←R1+1；R0←R0-1
N R0=0? Y 结束
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4-8 4.5
图
例
的 程 序 流 程 图
返回本节27
参考源程序如下：
ANL A，R1 MOV RESULT，A
LJMP END1 MEMSP5：MOV A，R0
ORL A，R1 MOV RESULT，A
LJMP END1
END
；除法分支
；逻辑与分支 ；逻辑或分支
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【例】 两个无符号数比较大小。设外部 RAM单元ST1和ST2中存放两个无符号二进 制数，要找出其中的大数存入ST3单元中。 程序流程框图如图3-6所示。
MOV addr3，A
；CY＝0，(A)＞(addr2)
SJMP LOOP3
；转结束
LOOP2：MOV addr3，addr2
；CY＝1，(addr2)＞(A)
SJMP LOOP3
END
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3.4 循环程序设计
在实际应用中经常会遇到功能相同，需要多次重复执行某段 程序的情况，这时可把这段程序设计成循环结构，这有助于 节省程序的存储空间，提高程序的质量。循环程序一般由4
最新课件
11
开始 取数，A←（30H）
Y A←64H
A为负数？ N
A=0？ N
A←X+2
A←|X|
存数，（31H）←A（30H） 结束
单片机常用算法设计详解PPT课件
程序如下： #define N 12
char value_buf[N]，i=0; char filter() { char count; int sum=0;
value_buf[i++] = get_ad(); if ( i == N ) i = 0; for ( count=0;count<N;count++)
{ if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ) {temp = value_buf[i]; value_buf[i] =
value_buf[i+1]; value_buf[i+1] = temp; } }
} return value_buf[(N-1)/2]; }
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C.算术平均滤波法
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FFT变换算法的基本思想：利用WN的周期性 和对称性，把一个N项序列（设N=2k,k为正整 数），分为两个N/2项的子序列，每个N/2点 DFT变换需要（N/2）^2次运算，再用N次运 算把两个N/2点的DFT变换组合成一个N点的 DFT变换。这样变换以后，总的运算次数就 变成N+2（N/2）2=N+N^2/2。其程序片段如 下所示：
第7章 单片机常用算法设计
7.1 单片机滤波算法的设计 7.2 信号处理的FFT变换 7.3 SPWM正弦逆变算法的设计 7.4 PID控制算法 7.5 51单片机PID算法程序 7.6 模糊控制算法
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7.1 单片机滤波算法的设计
电路的滤波分为模拟滤波与数字滤波。 其中数字滤波器具有精度高、高可靠性和高 稳定性的特点 ,因此被广泛应用。用数字滤波 算法克服随机误差主要有如下优点: 数字滤波由软件程序实现 ,不需要硬件 ,因 此 不存在阻抗匹配的问题； 对于多路信号输入通道 ,可以共用一个软件 “滤波器”,降低仪表的设计成本； 只要改变滤波器程序或元算参数 ,就能方便 的改变滤波特性。
《单片机程序设计》PPT课件
2021/3/8
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(4) 编制汇编源程序。 (5) 仿真、调试程序。 (6) 固化程序。 程序编写做到：占用存储空间少；运行时间短；
程序的编制、调试及排错所需时间短；结构清晰，易读、易
简单程序也就是顺序程序，它是最简单、最基本的程序 结构，其特点是按指令的排列顺序一条条地执行，直到全部 指令执行完毕为止。不管多么复杂的程序，总是由若干顺序 程序段所组成的。本节通过实例介绍简单程序的设计方法。
例3.1 4字节（双字）加法。将内部RAM 30H开始的4个 单元中存放的4字节十六进制数和内部RAM 40H单元开始的4 个单元中存放的4字节十六进制数相加，结果存放到40H开始 的单元中。
；最低字节加法并送结果 ；第二字节加法并送结果
2021/3/8
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MOV A,32H ADDC A,42H MOV 42H,A MOV A,33H ADDC A,43H MOV 43H,A SJMP $ END
；第三字节加法并送结果
；第四字节加法并送结果，进位 ; 位在CY中
2021/3/8
10
例3.2、设在外RAM的60H单元存有1个字节 代码，要求将其分解成两个4位字段，高4位存 入原单元的低4位，其低4位存入61H单元的低 4位，且要求这两个单元的高4位均为0，试编 制完整程序。
SJMP DONE
MINUS： ADD A，B
DONE： SJMP ＄
END
2021/3/8
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分支程序实例 1．两分支程序设计 例3.4 两个无符号数比较（两分支）。内部RAM的
20H单元和30H单元各存放了一个8位无符号数，请比较这 两个数的大小，比较结果显示在实验板上：
单片机的程序设计ppt课件
2、ch语句
实践问题中，往往遇到以一个变量或表达式的值为判别条件，将此变量或 表达式的值分成几段，每一段对应一种选择或操作，这种情况用if语句来嵌套非 常费事，于是，C51提供了switch语句。
switch语句的普通构造如下： switch (表达式) { case 常量表达式1:语句1,break;
(2)自增，自减运算符 + +自增 - -自减
注：1、+ +和- -是单目运算符 2、+ +和- -只能用于变量，不能用与常量和表达式。 3、+ +j 先自增，再运用 j+ + 先运用，后自增 如：a=2 b=++a 后 b=3 a= 3 b=a++ 后 b=2 a=3
2.2.3 关系运算符和关系表达式
for语句的普通方式为： for(表达式1；表达式2；表达式3) {语句}
for循环语句的执行过程如下。 (1) 先求解表达式1。 (2) 求解表达式2，假设结果为“真〞，即条件成立，那 么执行循环体语句；假设结果为“假〞，转到第(5)步。 (3) 求解表达式3。 (4) 转回第(2)步。 (5) 退出for循环语句，执行下面的语句。
当表达式的判别为“真〞时，执行大括号内的语句，否那么不执
假 条件表达式 真 循环体语句
2、do-while 循环语句
do-while语句是先执行循环体，然后判别循环条件是 否成立，其普通方式为：
do {语句} while(表达式)；
分析程序： P33 例2.4
循环体语句
真
假
循环条件表达式
3、for 循环语句
#include "regx51.h" void Delay( unsigned int delaytime)