分享单片机编程中C语言和汇编的差异

只看该作者 · 2009-10-9 09:56

　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！

只看该作者 · 2009-10-9 09:57

recieve it,thanks

只看该作者 · 2009-10-10 11:09

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

只看该作者 · 2009-10-11 19:52

这有啥，判断下低字节的值再动高字节嘛！

只看该作者 · 2009-10-11 19:54

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。

只看该作者 · 2009-10-12 09:58

顶一下！

只看该作者 · 2009-10-12 20:50

//=================================================================================================
//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
}

只看该作者 · 2009-10-12 20:51

上面这个程序可解决你这个问题

只看该作者 · 2009-10-13 21:22

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？

只看该作者 · 2009-10-13 21:25

谢7#的朋友，大体思路还挺像的！

只看该作者 · 2009-10-13 21:34

4# ckvlhf
可能就是习惯问题

只看该作者 · 2009-10-13 23:14

过来瞧瞧！

只看该作者 · 2009-10-14 08:38

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。

只看该作者 · 2009-10-14 09:18

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

只看该作者 · 2009-10-14 21:10

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！

只看该作者 · 2009-10-20 21:41

仁者见仁，智者见智

只看该作者 · 2009-10-20 21:56

那个用得顺手就用哪个，最好都懂

只看该作者 · 2009-10-20 21:59

发的东西第一次引起热烈讨论哈

只看该作者 · 2009-10-21 00:54

讨论的好激烈啊

只看该作者 · 2009-10-21 01:02

学习了

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