分享 单片机编程中C语言和汇编的差异

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huamunv|  楼主 | 2009-10-9 09:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
 最近对比了下C语言和汇编两种语言在单片机领域的差异。汇编作为低级语言,是仅次于机器语言和硬件联系最紧密的语言;而C语言,严格的说也只能算是半个高级语言,相对于其他高级语言来说。这两者比较直观的差异是:汇编语言的实时性非常好,但可读性差,可移植性不强;相反,C语言的可读性强,可移植性高,但实时性比较差。
  利用C语言编写单片机程序,不用考虑程序的初始化地址,不用考虑ACC,PSW以及工作寄存器的保护,不用考虑溢出进位CY。而汇编这些都需要考虑到。
  今天在编写温度计程序的时候遇到了这个问题,因为以前是用汇编写的,现在翻译成C,在处理负数转换的时候遇到了问题。因为如果温度计转换芯片读出来的是负数,他是以反码的形式表示的,需要对其取反加一。这样就不得不考虑加一后可能溢出的情况。在汇编里这种情况处理起来很简单,低位字节的加法用ADD指令,高位字节用ADDC,这样,如果低位有溢出,CY会置一,高字节ADDC在计算时会将进位CY计算在内。但在C里面就不是这回事了。低字节有溢出,不会影响高字节的加法,这样计算的结果是错误的。请教了下高手,解决方法可以嵌入汇编,也可以直接使用ACC和CY,即每次高位的加法前要先判断CY的值,为1则多加1,为0则正常加法。因为在引用的reg51.h的头文件里包含了这些寄存器和标志位的定义。
    这里有一个典型的例子:http://www.51hei.com/mcu/710.html  大家可以从中悟出汇编和c的区别在实际应用中好好把握就行了
      当然c语言的简单与方便这是汇编不能比的,我个人觉得把单片机c语言和汇编语言结合来编成是最好的。在需要很精确的地方就嵌套一个汇编的子程序,其他就用c语言。
  这些只是本人在平时的实践中作出的小小总结,还请高手给出意见。如有不对,还请批评指出。共同切磋共同进步!
duojinian| | 2009-10-9 09:57 | 显示全部楼层
recieve it,thanks

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zzhhxx| | 2009-10-10 11:09 | 显示全部楼层
专门注册来回答你,你汇编思想很严重,
把你的变量定义成 有符号数,就行了,别的不用管

unsigned int tmp; 无符号 不支持负号
signed int tmp;    有符号 支持符号

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ckvlhf| | 2009-10-11 19:52 | 显示全部楼层
这有啥,判断下低字节的值再动高字节嘛!

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ckvlhf| | 2009-10-11 19:54 | 显示全部楼层
专门注册来回答你,你汇编思想很严重,
把你的变量定义成 有符号数,就行了,别的不用管

unsigned int tmp; 无符号 不支持负号
signed int tmp;    有符号 支持符号 ...
zzhhxx 发表于 2009-10-10 11:09

18B20的符号位可不止是最高位。

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evilive| | 2009-10-12 09:58 | 显示全部楼层
顶一下!

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sjg_mcu| | 2009-10-12 20:50 | 显示全部楼层
//=================================================================================================
//读出温度函数
//=================================================================================================
void read_temp(void)
        {        uchar x;
                ow_reset();                                                                                        //ds18b20复位程序
                write_byte(0xcc);                                                                //发skip ROM命令
                write_byte(0xbe);                                                                //发读命令
                readdata[0]=read_byte();                                //温度低8位
                readdata[1]=read_byte();                                //温度高8位
                ow_reset();
                write_byte(0xcc);                                                                //发skip ROM命令
                write_byte(0x44);                                                                //发转换命令
        //温度数据处理----------------------------------------------------------------------       
                sflag=0;
                if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)                        //负数处理,取补码
                        {
                                sflag=1;
                                readdata[1]=~readdata[1];
                                readdata[0]=~readdata[0];
                                result=readdata[0]+1;
                                readdata[0]=result;
                                if(result>255)
                                {readdata[1]++;}
                        }
                        //整数处理--------------------------------------------------------------
                readdata[1]=readdata[1]<<4;                                        //左移去掉高位数据
                readdata[1]=readdata[1] & 0x70;                        //去掉最高位和低位数据
                x=readdata[0];
                x=x>>4;                                                                                                                        //右移4位去掉小数部分的数据
                x=x & 0x0f;                                                                                                        //去掉高位数据
                readdata[1]=readdata[1] | x;                                //完整的整数部分数据
                result=readdata[1];                                                                        //数据赋值给缓存
                //小数处理-----------------------------------------------------------------
                x=readdata[0] & 0x0f;
                x=x<<1;
                //displaybuf[0]=(dotcode[x])%10;                //小数低位
                result1=(dotcode[x])/10;                                                //小数高位
        }

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sjg_mcu| | 2009-10-12 20:51 | 显示全部楼层
上面这个程序可解决你这个问题

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huamunv|  楼主 | 2009-10-13 21:22 | 显示全部楼层
专门注册来回答你,你汇编思想很严重,
把你的变量定义成 有符号数,就行了,别的不用管

unsigned int tmp; 无符号 不支持负号
signed int tmp;    有符号 支持符号 ...
zzhhxx 发表于 2009-10-10 11:09

谢3#指点,但好像不是那么简单吧?

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huamunv|  楼主 | 2009-10-13 21:25 | 显示全部楼层
7#的朋友,大体思路还挺像的!

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huamunv|  楼主 | 2009-10-13 21:34 | 显示全部楼层
4# ckvlhf
可能就是习惯问题

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laslison| | 2009-10-13 23:14 | 显示全部楼层
过来瞧瞧!

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zzhhxx| | 2009-10-14 08:38 | 显示全部楼层
9# huamunv
就是这么简单,因为它们的负数都是用补码来表示的
5# ckvlhf
18B20的符号位可不止是最高位。
18b20的书号位就是最高位,所谓的的最高位被复制到其他的位,这是不懂的在瞎说,这实际是负数的扩展
比如  有符号数 02 扩展成 16 位 变成 0002
         有符号数 FF  扩展成 16 位 就不是00FF 要连符号位一起扩展 就是 FFFF
FF 求反加1 是 01 代表 -1   FFFF求反加1 是 0001 代表的还是 -1 扩展后值没有变化
仔细了解一下二进制的表示,可以避免很多无用功.
signed int temperature;
temperature=18B20/16;
temperature 这就是你要的温度
就是这么简单  

  补码举例1、在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)。
  主要原因:使用补码,可以将符号位和其它位统一处理;同时,减法也可按加法来处理。另外,两个用补
  码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。
  2、补码与原码的转换过程几乎是相同的。
  求给定数值的补码表示分以下两种情况:
  (1)正数的补码:与原码相同。
  【例1】+9的补码是00001001。
  (2)负数的补码:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。
  【例2】求-7的补码。
  因为给定数是负数,则符号位为“1”。
  后七位:+7的原码(0000111)→按位取反(1111000)→加1(1111001)
  所以-7的补码是11111001。
  已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况:
  (1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,其原码就是补码。
  (2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,那么求给定的这个补码的补码就是要求的原码。
  【例3】已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7)。
  因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为“1”。
  其余七位1111001取反后为0000110;
  再加1,所以是10000111。
  这里有一个很重要的概念“模”。我在这里稍微介绍一下“模”的概念:
  “模”是指一个计量系统的计数范围。如时钟等。计算机也可以看成一个计量机器,它也有一个计量范
  围,即都存在一个“模”。例如:
  时钟的计量范围是0~11,模=12。
  表示n位的计算机计量范围是0~2^(n)-1,模=2^(n)。
  “模”实质上是计量器产生“溢出”的量,它的值在计量器上表示不出来,计量器上只能表示出模的
  余数。任何有模的计量器,均可化减法为加法运算。
  例如: 假设当前时针指向10点,而准确时间是6点,调整时间可有以下两种拨法:
  一种是倒拨4小时,即:10-4=6
  另一种是顺拨8小时:10+8=12+6=6
  在以12模的系统中,加8和减4效果是一样的,因此凡是减4运算,都可以用加8来代替。
  对“模”而言,8和4互为补数。实际上以12模的系统中,11和1,10和2,9和3,7和5,6和6都有这个特
  性。共同的特点是两者相加等于模。
  对于计算机,其概念和方法完全一样。n位计算机,设n=8, 所能表示的最大数是11111111,若再
  加1称为100000000(9位),但因只有8位,最高位1自然丢失。又回了00000000,所以8位二进制系统的
  模为2^8。 在这样的系统中减法问题也可以化成加法问题,只需把减数用相应的补数表示就可以
  了。把补数用到计算机对数的处理上,就是补码。
  另外两个概念
  一的补码(one's complement) 指的是正数=原码,负数=反码
  而二的补码(two's complement) 指的就是通常所指的补码。
  3.补码的绝对值(称为真值)
  【例4】-65的补码是10111111
  若直接将10111111转换成十进制,发现结果并不是-65,而是191。
  事实上,在计算机内,如果是一个二进制数,其最左边的位是1,则我们可以判定它为负数,并且是用补码表示。
  若要得到一个负二进制数的绝对值(称为真值),只要各位(包括符号位)取反,再加1,就得到真值。
  如:二进制值:10111111(-65的补码)
  各位取反:01000000
  加1:01000001(+65的补码)
  这里补充补码的代数加减运算:
  1、补码加法
  [X+Y]补 = [X]补 + [Y]补
  【例5】X=+0110011,Y=-0101001,求[X+Y]补
  [X]补=00110011 [Y]补=11010111
  [X+Y]补 = [X]补 + [Y]补 = 00110011+11010111=00001010
  注:因为计算机中运算器的位长是固定的,上述运算中产生的最高位进位将丢掉,所以结果不是
  100001010,而是00001010。
  2、补码减法
  [X-Y]补 = [X]补 - [Y]补 = [X]补 + [-Y]补
  其中[-Y]补称为负补,求负补的方法是:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。
  【例6】1+(-1) [十进制]
  1的原码00000001 转换成补码:00000001
  -1的原码10000001 转换成补码:11111111
  1+(-1)=0
  00000001+111111111=00000000
  00000000转换成十进制为0
  0=0所以运算正确。
  这里补充补码的代数解释:
  任何一个数都可以表示为-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a;
  这个假设a为正数,那么-a就是负数。而根据二进制转十进制数的方法,我们可以把a表示为:a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)
  这里k0,k1,k2,k(n-2)是1或者0,而且这里设a的二进制位数为n位,即其模为2^(n-1),而2^(n-1)其二项展开是:1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2),而式子:-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,2^(n-1)-a代入a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)和2^(n-1)=1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2)两式,2^(n-1)-a=(1-k(n-2))*2^(n-2)+(1-k(n-3))*2^(n-3)+……+(1-k2)*2^2+(1-k1)*2^1+(1-k0)*2^0+1,而这步转化正是取反再加1的规则的代数原理所在。因为这里k0,k1,k2,k3……不是0就是1,所以1-k0,1-k1,1-k2的运算就是二进制下的取反,而为什么要加1,追溯起来就是2^(n-1)的二项展开式最后还有一项1的缘故。而-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,还有-2^(n-1)这项未解释,这项就是补码里首位的1,首位1在转化为十进制时要乘上2^(n-1),这正是n位二进制的模。
  不能贴公式,所以看起来很麻烦,如果写成代数式子看起来是很方便的。
  注:n位二进制,最高位为符号位,因此表示的数值范围-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。上面提到的8位二进制模为2^8是因为最高位非符号位,表示的数值范围为0——2^8-1。

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zzhhxx| | 2009-10-14 09:18 | 显示全部楼层
附带说一下,数据手册里
-0.5°C              1111111111111000  FFF8h
-10.125°C         1111111101011110  FF5Eh
-25.0625°C       1111111001101111  FF6Fh 这个是错的,应该是 FE6FH,看二进制的
-55°C               1111110010010000  FC90h

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laslison| | 2009-10-14 21:10 | 显示全部楼层
认真的看了13#,感觉原来补码的问题掌握得有点模糊。谢理了!

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suoma| | 2009-10-20 21:41 | 显示全部楼层
仁者见仁,智者见智

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laslison| | 2009-10-20 21:56 | 显示全部楼层
那个用得顺手就用哪个,最好都懂

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huamunv|  楼主 | 2009-10-20 21:59 | 显示全部楼层
发的东西第一次引起热烈讨论哈

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Cypress2009| | 2009-10-21 00:54 | 显示全部楼层
讨论的好激烈啊

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Cypress-lh| | 2009-10-21 01:02 | 显示全部楼层
学习了

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