關于單片機應用編程的技巧分析

徐世亮

摘 要：單片機是單片微型計算機的簡稱，是一種集成電路芯片。目前，單片機已經在各個行業和領域得到應用，很難找到哪一個領域沒有應用單片機。單片機在工業控制領域的應用最為廣泛，如今已步入生活領域，如：家用電器、汽車電子等。單片機的應用如此廣泛，在人類的生活和生產中發揮的作用越來越大，對于單片機的重視和研究力度也非常大，迄今為止，單片機已經經歷了三大階段，并且還在不斷得到發展和優化。本文將主要是探討單片機的應用編程的技巧分析。

關鍵詞：單片機 應用編程 技巧分析

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0025-02

單片機也被稱為單片微控制器，它不是完全意義上的完成某邏輯功能的芯片，而是把計算機系統集成到芯片上。它具有體積小、重量輕、價格便宜等優點，給人們的生產和生活帶來了很大的便利。單片機的應用系統是由軟件和硬件組成的，單片機之所以能夠發揮這么大的作用，主要是因為單片機的軟件系統中有著由多種指令構成的應用程序，工作時能夠按照這種應用程序進行工作。單片機的應用程序的編寫主要是采用匯編語言和高級語言。匯編語言雖然是一種低級語言，但是語言直觀，便于理解和記憶。單片機的應用編程常會用到匯編語言程序，一個好的匯編程序應當是執行時間較短、占用的儲存空間少。

1 單片機的應用程序分析和設計

1.1 流程圖的設計

解決問題的算法不同，會導致編出的程序不盡相同，程序運行的時間和效率也大不一樣。解決這個問題的關鍵是要設計好的流程圖，在選擇的時候要選擇占用內存少、執行時間快的算法，算法選定后，要根據算法繪制一個流程圖，這是應用程序設計的重要內容。下面將以具體的實例來說明。

例如：我們平時所用的空調機在制冷的時候，如果排出空氣的溫度比吸入的空氣溫度低6度，那么這種情況下就被認為是空調機的正常工作，否則就會被認為是空調機存在一定的故障，影響了空調機的工作效能。因此，我們可以將XRZ設定為吸入空氣的溫度值的地址，把吸入空氣的溫度值存于這個地址內；將PCZ設定為排出空氣的溫度值的地址，把排出空氣的溫度值存于此處；設定KZ為空調狀態地址，空調機工作狀態放KZ單元。空調機工作正常時，KZ等于0，否則等于FFH。空調工作溫度控制流程圖如圖1所示。

1.2 復雜程序的設計

在復雜程序的設計過程中，循環程序和子程序都是復雜的應用程序的組成部分。在應用程序中使用循環結構和子程序，能夠有效減少程序的長度，減少程序所占用的內存空間，使得應用程序的邏輯結構得以簡化，應用程序便于調試。雖然，依此程序設計的機器周期數量并不會減少，但是確實提高了程序的編制效率。

循環結構的程序多用在機器的同一組操作需要重復執行的時候；子程序的應用主要是在某一程序需要多次使用的時候，例如：數制的轉換、函數的計算等。如果這兩種情況均不使用循環結構的程序和子程序，那就需要重復書寫同一個指令，這樣不僅會大量增加程序的工作量，還會因為書寫同一個指令而占用和浪費大量的存儲空間。

2 應用程序的時間和空間的優化

同一個匯編程序有多種實現方法，不同的應用程序所占用的時間和空間也不盡相同。在編寫應用程序時，應當充分考慮到應用程序對時間和空間的要求。對于一般的控制系統來說，以考慮空間為主，以確保應用程序能夠安裝下；而對于一些實時控制系統，以考慮時間為主，確保應用程序的執行時間越短越好。不同的應用系統對時間和空間的要求不盡相同，所以，要求應用程序的編寫時要對應用程序的時間和空間進行優化，以滿足應用系統的要求。

（1）時間的優化。

應用編程的時間優化主要有三種方法，第一種也是最基本的方法是編寫周期較短的指令，比如：在編寫乘除運算時，可以運用移位的方法來實現；第二種是利用寄存器尋址，因為寄存器尋址的指令具有周期少的特點，在執行時可以優化應用程序的執行時間；第三種是“空間換時間”的方法，主要是應用在有很大存儲空間的單片機應用系統中，即可以充分利用閑置的存儲空間，編寫那些執行時間較短的應用程序，例如：在一個循環的程序中，可以把這個循環程序劃分成幾個單獨的應用程序執行，將一些帶參數的子程序設計成可以直接調用的子程序，這樣就可以減少對參數賦值的時間。

（2）空間的優化。

應用程序優化空間的方法除了采用循環結構程序和子程序外，還可以采用存儲空間復用的方法，一般說來，一個存儲空間只作一個用途，但是在資源有限的情況下，也可以對一些存儲空間復用。此外，如果碰到應用系統對時間的要求不高時，也可以采取“時間換空間”的方法，壓縮程序大小。例如，可以把一些功能相近的程序合并為一個子程序。

（3）建立子程序庫。

單片機的應用程序現在已普遍采用結構化程序設計法，如果我們能夠建立一個子程序庫，那么在具體編寫應用程序時，就可以直接利用現存的或者是稍加修改，這樣就可以大大提高編程的效率。子程序庫的建立應當具有以下幾個特點：第一，相容性（各子程序的入口和出口條件相容）；第二，功能性（子程序應當具有多種功能，避免用戶重復工作）；第三，質量問題（優化算法，提高運行速度，反饋錯誤信息）；第四，透明化（子程序運行完成后，不會破壞用戶現場）。

3 結語

單片機的應用程序的編程要考慮到多方面的因素，不僅要保證應用程序能夠正常使用，而且還能實用，占用的內存空間少，執行起來效率高，耗費時間短。因此，在應用程序的設計過程中，應當采取適當辦法來提高單片機的編程的總體執行效能。在單片機的應用編程方面的一些小技巧就可以采用，如合理設計流程圖、優化應用程序的時間和空間、建立子程序庫等，提高單片機的編程效率。

參考文獻

[1] 孫吳松，王烈準，劉榮富.單片機匯編程序編寫技巧[J].科技向導·職業教育，2012（155）.

[2] 翟曉華，程珩.淺談單片機匯編語言編程技巧[J].機械工程與自動化，2007（143）.

[3] 符紅霞.C語言和匯編語言混合編程電子設備中的應用研究[J].工業控制計算機，2011（14）.

[4] 魯杰爽.匯編程序開發中的“隱含錯誤”分析[J].濮陽職業技術學院學報，2010（155）.

[5] 包敬海，韋美蘭.匯編和C混合編程的研究[J].電腦與電信，2011（155）.endprint

摘 要：單片機是單片微型計算機的簡稱，是一種集成電路芯片。目前，單片機已經在各個行業和領域得到應用，很難找到哪一個領域沒有應用單片機。單片機在工業控制領域的應用最為廣泛，如今已步入生活領域，如：家用電器、汽車電子等。單片機的應用如此廣泛，在人類的生活和生產中發揮的作用越來越大，對于單片機的重視和研究力度也非常大，迄今為止，單片機已經經歷了三大階段，并且還在不斷得到發展和優化。本文將主要是探討單片機的應用編程的技巧分析。

關鍵詞：單片機 應用編程 技巧分析

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0025-02

單片機也被稱為單片微控制器，它不是完全意義上的完成某邏輯功能的芯片，而是把計算機系統集成到芯片上。它具有體積小、重量輕、價格便宜等優點，給人們的生產和生活帶來了很大的便利。單片機的應用系統是由軟件和硬件組成的，單片機之所以能夠發揮這么大的作用，主要是因為單片機的軟件系統中有著由多種指令構成的應用程序，工作時能夠按照這種應用程序進行工作。單片機的應用程序的編寫主要是采用匯編語言和高級語言。匯編語言雖然是一種低級語言，但是語言直觀，便于理解和記憶。單片機的應用編程常會用到匯編語言程序，一個好的匯編程序應當是執行時間較短、占用的儲存空間少。

1 單片機的應用程序分析和設計

1.1 流程圖的設計

解決問題的算法不同，會導致編出的程序不盡相同，程序運行的時間和效率也大不一樣。解決這個問題的關鍵是要設計好的流程圖，在選擇的時候要選擇占用內存少、執行時間快的算法，算法選定后，要根據算法繪制一個流程圖，這是應用程序設計的重要內容。下面將以具體的實例來說明。

例如：我們平時所用的空調機在制冷的時候，如果排出空氣的溫度比吸入的空氣溫度低6度，那么這種情況下就被認為是空調機的正常工作，否則就會被認為是空調機存在一定的故障，影響了空調機的工作效能。因此，我們可以將XRZ設定為吸入空氣的溫度值的地址，把吸入空氣的溫度值存于這個地址內；將PCZ設定為排出空氣的溫度值的地址，把排出空氣的溫度值存于此處；設定KZ為空調狀態地址，空調機工作狀態放KZ單元。空調機工作正常時，KZ等于0，否則等于FFH。空調工作溫度控制流程圖如圖1所示。

1.2 復雜程序的設計

在復雜程序的設計過程中，循環程序和子程序都是復雜的應用程序的組成部分。在應用程序中使用循環結構和子程序，能夠有效減少程序的長度，減少程序所占用的內存空間，使得應用程序的邏輯結構得以簡化，應用程序便于調試。雖然，依此程序設計的機器周期數量并不會減少，但是確實提高了程序的編制效率。

循環結構的程序多用在機器的同一組操作需要重復執行的時候；子程序的應用主要是在某一程序需要多次使用的時候，例如：數制的轉換、函數的計算等。如果這兩種情況均不使用循環結構的程序和子程序，那就需要重復書寫同一個指令，這樣不僅會大量增加程序的工作量，還會因為書寫同一個指令而占用和浪費大量的存儲空間。

2 應用程序的時間和空間的優化

同一個匯編程序有多種實現方法，不同的應用程序所占用的時間和空間也不盡相同。在編寫應用程序時，應當充分考慮到應用程序對時間和空間的要求。對于一般的控制系統來說，以考慮空間為主，以確保應用程序能夠安裝下；而對于一些實時控制系統，以考慮時間為主，確保應用程序的執行時間越短越好。不同的應用系統對時間和空間的要求不盡相同，所以，要求應用程序的編寫時要對應用程序的時間和空間進行優化，以滿足應用系統的要求。

（1）時間的優化。

應用編程的時間優化主要有三種方法，第一種也是最基本的方法是編寫周期較短的指令，比如：在編寫乘除運算時，可以運用移位的方法來實現；第二種是利用寄存器尋址，因為寄存器尋址的指令具有周期少的特點，在執行時可以優化應用程序的執行時間；第三種是“空間換時間”的方法，主要是應用在有很大存儲空間的單片機應用系統中，即可以充分利用閑置的存儲空間，編寫那些執行時間較短的應用程序，例如：在一個循環的程序中，可以把這個循環程序劃分成幾個單獨的應用程序執行，將一些帶參數的子程序設計成可以直接調用的子程序，這樣就可以減少對參數賦值的時間。

（2）空間的優化。

應用程序優化空間的方法除了采用循環結構程序和子程序外，還可以采用存儲空間復用的方法，一般說來，一個存儲空間只作一個用途，但是在資源有限的情況下，也可以對一些存儲空間復用。此外，如果碰到應用系統對時間的要求不高時，也可以采取“時間換空間”的方法，壓縮程序大小。例如，可以把一些功能相近的程序合并為一個子程序。

（3）建立子程序庫。

單片機的應用程序現在已普遍采用結構化程序設計法，如果我們能夠建立一個子程序庫，那么在具體編寫應用程序時，就可以直接利用現存的或者是稍加修改，這樣就可以大大提高編程的效率。子程序庫的建立應當具有以下幾個特點：第一，相容性（各子程序的入口和出口條件相容）；第二，功能性（子程序應當具有多種功能，避免用戶重復工作）；第三，質量問題（優化算法，提高運行速度，反饋錯誤信息）；第四，透明化（子程序運行完成后，不會破壞用戶現場）。

3 結語

單片機的應用程序的編程要考慮到多方面的因素，不僅要保證應用程序能夠正常使用，而且還能實用，占用的內存空間少，執行起來效率高，耗費時間短。因此，在應用程序的設計過程中，應當采取適當辦法來提高單片機的編程的總體執行效能。在單片機的應用編程方面的一些小技巧就可以采用，如合理設計流程圖、優化應用程序的時間和空間、建立子程序庫等，提高單片機的編程效率。

參考文獻

[1] 孫吳松，王烈準，劉榮富.單片機匯編程序編寫技巧[J].科技向導·職業教育，2012（155）.

[2] 翟曉華，程珩.淺談單片機匯編語言編程技巧[J].機械工程與自動化，2007（143）.

[3] 符紅霞.C語言和匯編語言混合編程電子設備中的應用研究[J].工業控制計算機，2011（14）.

[4] 魯杰爽.匯編程序開發中的“隱含錯誤”分析[J].濮陽職業技術學院學報，2010（155）.

[5] 包敬海，韋美蘭.匯編和C混合編程的研究[J].電腦與電信，2011（155）.endprint

摘 要：單片機是單片微型計算機的簡稱，是一種集成電路芯片。目前，單片機已經在各個行業和領域得到應用，很難找到哪一個領域沒有應用單片機。單片機在工業控制領域的應用最為廣泛，如今已步入生活領域，如：家用電器、汽車電子等。單片機的應用如此廣泛，在人類的生活和生產中發揮的作用越來越大，對于單片機的重視和研究力度也非常大，迄今為止，單片機已經經歷了三大階段，并且還在不斷得到發展和優化。本文將主要是探討單片機的應用編程的技巧分析。

關鍵詞：單片機 應用編程 技巧分析

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0025-02

單片機也被稱為單片微控制器，它不是完全意義上的完成某邏輯功能的芯片，而是把計算機系統集成到芯片上。它具有體積小、重量輕、價格便宜等優點，給人們的生產和生活帶來了很大的便利。單片機的應用系統是由軟件和硬件組成的，單片機之所以能夠發揮這么大的作用，主要是因為單片機的軟件系統中有著由多種指令構成的應用程序，工作時能夠按照這種應用程序進行工作。單片機的應用程序的編寫主要是采用匯編語言和高級語言。匯編語言雖然是一種低級語言，但是語言直觀，便于理解和記憶。單片機的應用編程常會用到匯編語言程序，一個好的匯編程序應當是執行時間較短、占用的儲存空間少。

1 單片機的應用程序分析和設計

1.1 流程圖的設計

解決問題的算法不同，會導致編出的程序不盡相同，程序運行的時間和效率也大不一樣。解決這個問題的關鍵是要設計好的流程圖，在選擇的時候要選擇占用內存少、執行時間快的算法，算法選定后，要根據算法繪制一個流程圖，這是應用程序設計的重要內容。下面將以具體的實例來說明。

例如：我們平時所用的空調機在制冷的時候，如果排出空氣的溫度比吸入的空氣溫度低6度，那么這種情況下就被認為是空調機的正常工作，否則就會被認為是空調機存在一定的故障，影響了空調機的工作效能。因此，我們可以將XRZ設定為吸入空氣的溫度值的地址，把吸入空氣的溫度值存于這個地址內；將PCZ設定為排出空氣的溫度值的地址，把排出空氣的溫度值存于此處；設定KZ為空調狀態地址，空調機工作狀態放KZ單元。空調機工作正常時，KZ等于0，否則等于FFH。空調工作溫度控制流程圖如圖1所示。

1.2 復雜程序的設計

在復雜程序的設計過程中，循環程序和子程序都是復雜的應用程序的組成部分。在應用程序中使用循環結構和子程序，能夠有效減少程序的長度，減少程序所占用的內存空間，使得應用程序的邏輯結構得以簡化，應用程序便于調試。雖然，依此程序設計的機器周期數量并不會減少，但是確實提高了程序的編制效率。

循環結構的程序多用在機器的同一組操作需要重復執行的時候；子程序的應用主要是在某一程序需要多次使用的時候，例如：數制的轉換、函數的計算等。如果這兩種情況均不使用循環結構的程序和子程序，那就需要重復書寫同一個指令，這樣不僅會大量增加程序的工作量，還會因為書寫同一個指令而占用和浪費大量的存儲空間。

2 應用程序的時間和空間的優化

同一個匯編程序有多種實現方法，不同的應用程序所占用的時間和空間也不盡相同。在編寫應用程序時，應當充分考慮到應用程序對時間和空間的要求。對于一般的控制系統來說，以考慮空間為主，以確保應用程序能夠安裝下；而對于一些實時控制系統，以考慮時間為主，確保應用程序的執行時間越短越好。不同的應用系統對時間和空間的要求不盡相同，所以，要求應用程序的編寫時要對應用程序的時間和空間進行優化，以滿足應用系統的要求。

（1）時間的優化。

應用編程的時間優化主要有三種方法，第一種也是最基本的方法是編寫周期較短的指令，比如：在編寫乘除運算時，可以運用移位的方法來實現；第二種是利用寄存器尋址，因為寄存器尋址的指令具有周期少的特點，在執行時可以優化應用程序的執行時間；第三種是“空間換時間”的方法，主要是應用在有很大存儲空間的單片機應用系統中，即可以充分利用閑置的存儲空間，編寫那些執行時間較短的應用程序，例如：在一個循環的程序中，可以把這個循環程序劃分成幾個單獨的應用程序執行，將一些帶參數的子程序設計成可以直接調用的子程序，這樣就可以減少對參數賦值的時間。

（2）空間的優化。

應用程序優化空間的方法除了采用循環結構程序和子程序外，還可以采用存儲空間復用的方法，一般說來，一個存儲空間只作一個用途，但是在資源有限的情況下，也可以對一些存儲空間復用。此外，如果碰到應用系統對時間的要求不高時，也可以采取“時間換空間”的方法，壓縮程序大小。例如，可以把一些功能相近的程序合并為一個子程序。

（3）建立子程序庫。

單片機的應用程序現在已普遍采用結構化程序設計法，如果我們能夠建立一個子程序庫，那么在具體編寫應用程序時，就可以直接利用現存的或者是稍加修改，這樣就可以大大提高編程的效率。子程序庫的建立應當具有以下幾個特點：第一，相容性（各子程序的入口和出口條件相容）；第二，功能性（子程序應當具有多種功能，避免用戶重復工作）；第三，質量問題（優化算法，提高運行速度，反饋錯誤信息）；第四，透明化（子程序運行完成后，不會破壞用戶現場）。

3 結語

單片機的應用程序的編程要考慮到多方面的因素，不僅要保證應用程序能夠正常使用，而且還能實用，占用的內存空間少，執行起來效率高，耗費時間短。因此，在應用程序的設計過程中，應當采取適當辦法來提高單片機的編程的總體執行效能。在單片機的應用編程方面的一些小技巧就可以采用，如合理設計流程圖、優化應用程序的時間和空間、建立子程序庫等，提高單片機的編程效率。

參考文獻

[1] 孫吳松，王烈準，劉榮富.單片機匯編程序編寫技巧[J].科技向導·職業教育，2012（155）.

[2] 翟曉華，程珩.淺談單片機匯編語言編程技巧[J].機械工程與自動化，2007（143）.

[3] 符紅霞.C語言和匯編語言混合編程電子設備中的應用研究[J].工業控制計算機，2011（14）.

[4] 魯杰爽.匯編程序開發中的“隱含錯誤”分析[J].濮陽職業技術學院學報，2010（155）.

[5] 包敬海，韋美蘭.匯編和C混合編程的研究[J].電腦與電信，2011（155）.endprint