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徐世亮

(济宁职业技术学院机电工程系 山东兖州272100)

摘 要：单片机是单片微型计算机的简称,是一种集成电路芯片.目前,单片机已经在各个行业和领域得到应用,很难找到哪一个领域没有应用单片机.单片机在工业控制领域的应用最为广泛,如今已步入生活领域,如：家用电器、汽车电子等.单片机的应用如此广泛,在人类的生活和生产中发挥的作用越来越大,对于单片机的重视和研究力度也非常大,迄今为止,单片机已经经历了三大阶段,并且还在不断得到发展和优化.本文将主要是探讨单片机的应用编程的技巧分析.

关键词：单片机 应用编程 技巧分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2014)01(c)-0000-00

单片机也被称为单片微控制器,它不是完全意义上的完成某逻辑功能的芯片,而是把计算机系统集成到芯片上.它具有体积小、重量轻、论文范文便宜等优点,给人们的生产和生活带来了很大的便利.单片机的应用系统是由软件和硬件组成的,单片机之所以能够发挥这么大的作用,主要是因为单片机的软件系统中有着由多种指令构成的应用程序,工作时能够按照这种应用程序进行工作.单片机的应用程序的编写主要是采用汇编语言和高级语言.汇编语言虽然是一种低级语言,但是语言直观,便于理解和记忆.单片机的应用编程常会用到汇编语言程序,一个好的汇编程序应当是执行时间较短、占用的储存空间少.

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1.单片机的应用程序分析和设计

1..1 流程图的设计

解决问题的算法不同,会导致编出的程序不尽相同,程序运行的时间和效率也大不一样.解决这个问题的关键是要设计好的流程图,在选择的时候要选择占用内存少、执行时间快的算法,算法选定后,要根据算法绘制一个流程图,这是应用程序设计的重要内容.下面将以具体的实例来说明.

例如：我们平时所用的空调机在制冷的时候,如果排出空气的温度比吸入的空气温度低6度,那么这种情况下就被认为是空调机的正常工作,否则就会被认为是空调机存在一定的故障,影响了空调机的工作效能.因此,我们可以将XRZ设定为吸入空气的温度值的地址,把吸入空气的温度值存于这个地址内；将PCZ设定为排出空气的温度值的地址,把排出空气的温度值存于此处；设定KZ为空调状态地址,空调机工作状态放KZ单元.空调机工作正常时,KZ等于0,否则等于FFH.空调工作温度控制流程图如图1所示：

1..2 复杂程序的设计

在复杂程序的设计过程中,循环程序和子程序都是复杂的应用程序的组成部分.在应用程序中使用循环结构和子程序,能够有效减少程序的长度,减少程序所占用的内存空间,使得应用程序的逻辑结构得以简化,应用程序便于调试.虽然,依此程序设计的机器周期数量并不会减少,但是确实提高了程序的编制效率.

循环结构的程序多用在机器的同一组操作需要重复执行的时候；子程序的应用主要是在某一程序需要多次使用的时候,例如：数制的转换、函数的计算等.如果这两种情况均不使用循环结构的程序和子程序,那就需要重复书写同一个指令,这样不仅会大量增加程序的工作量,还会因为书写同一个指令而占用和浪费大量的存储空间.

2. 应用程序的时间和空间的优化

同一个汇编程序有多种实现方法,不同的应用程序所占用的时间和空间也不尽相同.在编写应用程序时,应当充分考虑到应用程序对时间和空间的要求.对于一般的控制系统来说,以考虑空间为主,以确保应用程序能够安装下；而对于一些实时控制系统,以考虑时间为主,确保应用程序的执行时间越短越好.不同的应用系统对时间和空间的要求不尽相同,所以,要求应用程序的编写时要对应用程序的时间和空间进行优化,以满足应用系统的要求.

(1) 时间的优化

应用编程的时间优化主要有三种方法,第一种也是最基本的方法是编写周期较短的指令,比如：在编写乘除运算时,可以运用移位的方法来实现；第二种是利用寄存器寻址,因为寄存器寻址的指令具有周期少的特点,在执行时可以优化应用程序的执行时间；第三种是“空间换时间”的方法,主要是应用在有很大存储空间的单片机应用系统中,即可以充分利用闲置的存储空间,编写那些执行时间较短的应用程序,例如：在一个循环的程序中,可以把这个循环程序划分成几个单独的应用程序执行,将一些带参数的子程序设计成可以直接调用的子程序,这样就可以减少对参数赋值的时间.

(2)空间的优化

应用程序优化空间的方法除了采用循环结构程序和子程序外,还可以采用存储空间复用的方法,一般说来,一个存储空间只作一个用途,但是在资源有限的情况下,也可以对一些存储空间复用.此外,如果碰到应用系统对时间的要求不高时,也可以采取“时间换空间”的方法,压缩程序大小.例如,可以把一些功能相近的程序合并为一个子程序.

(3)建立子程序库

单片机的应用程序现在已普遍采用结构化程序设计法,如果我们能够建立一个子程序库,那么在具体编写应用程序时,就可以直接利用现存的或者是稍加修改,这样就可以大大提高编程的效率.子程序库的建立应当具有以下几个特点：第一,相容性(各子程序的入口和出口条件相容)；第二,功能性(子程序应当具有多种功能,避免用户重复工作)；第三,质量问题(优化算法,提高运行速度,反馈错误信息)；第四,透明化(子程序运行完成后,不会破坏用户现场).

3. 结语

单片机的应用程序的编程要考虑到多方面的因素,不仅要保证应用程序能够正常使用,而且还能实用,占用的内存空间少,执行起来效率高,耗费时间短.因此,在应用程序的设计过程中,应当采取适当办法来提高单片机的编程的总体执行效能.在单片机的应用编程方面的一些小技巧就可以采用,如合理设计流程图、优化应用程序的时间和空间、建立子程序库等,提高单片机的编程效率.

参考文献

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[3] 符红霞.C语言和汇编语言混合编程电子设备中的应用研究[J].工业控制计算机,2011(14)

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[5] 包敬海,韦美兰.汇编和C混合编程的研究[J].电脑与电信,2011(155)

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