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摘要：随着计算机技术的飞速发展，单片机的开发愈发受到社会各界的广泛关注，人们不断加大对单片机的研发力度，使得单片机的发展已经进入到智能化发展阶段。C语言因为具有较强的可移植性，在单片机程序设计中得到了广泛的应用。该文全面地探索并介绍了单片机程序设计中C语言的具体应用，仅供参考。
关键词：单片机程序;C语言;应用
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）15-0072-02
以往单片机程序的设计大多借助汇编语言完成，随着社会各领域对单片机功能需求的不断增多，汇编语言愈发满足不了单片机程序的设计需求。作为一门高级编程语言，C语言的应用范围较为广泛，在单片机程序设计中，合理地应用C语言进行程序设计，对于单片机的开发的发展具有积极的意义。
1 单片机及其开发情况
从表面上看，单片机就是一个芯片，但是其功能却相当于一个微型的计算机，和普通的计算机相比，单片机不具备输入、输出端口设备。单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、方便携带、应用便捷等诸多优势。深入的探索单片机的开发和使用过程，有助于帮助人们更好的认识计算机结构，了解计算机的运行原理。就世界范围来看，单片机在工业控制领域的应用是最为广泛的，主要用于智能仪表、通讯设备等的功能保证上。工业领域因为单片机的应用，生产效率得到明显的提升，同时产品更新换代的速度也越来越快。
和C语言相比，汇编语言应用过程更加简单方面，控制效果更好，一直以来，单片机都应用汇编语言进行程序设计。但是随着科技的发展，处理器对语言的需求越来越高，汇编语言已经难以满足这些需求，这样的背景下，C语言在单片机开发中的应用优势愈发明显。C语言较汇编语言，可执性更高，应用过程更加方便，即使编程人员不了解单片机处理器的机构，也可以应用C语言的编辑器完成程序设计，可以说，C语言单片机的开发工作中具有十分广阔的应用前景。
2 程序设计中C语言的应用
2.1 及时发现语法错误，有效修复程序漏洞
作为最基础的编程语言，C语言因为应用简便，同时具有很多特殊功能，深受程序设计人员的喜爱。但是程序设计对C语言的应用具有较高的要求，不允许出现一点错误。为了提高程序设计人员的编程能力，确保其可以更好地应用C语言进行编程，程序设计人员必须加强对《C语言程序设计》的学习，并且在日常工组中多加实践，积累更多的C语言应用经验。如果在设计程序的过程中，一旦发现语法出现错误，设计师必须及时修正，在编程工作中，适当缩短代码程度，选择合理的数据类型，防止出现数据和资源不匹配的问题。
2.2 加强编程能力
C语言是因为具有面向用户的特性，所以其应用过程更加符合人们的思考习惯，算法和功能也较汇编语言更具人性化。但是设计师应用C语言编程的过程中，必须真实细节问题的处理，做好程序语句的及时扩充、改进和优化，严格遵守精益求精的原则，让整个程序结构更加清晰，确保所设计的程序可以满足单片机系统需求。尤其是控制系统一般对CPU和片内结构具有较高的要求，所以编程过程中所生成的代码也较长，这就要求编程人员在实际工作中要时重视C语言的优化，确保可以在更加充足的空间中完成相应的编译工作。
目前，大多电子产品中都可能会应用单片机，所以各类企业也愈发重视单片机程序的设计工作。在设计程序的过程中，如何利用计算机的资源是一件非常重要的事情。和应用汇编语言相比，应用C语言进行编程的时候，生成的代码往往更长，编写的过程更为复杂，编写难度较大，设计人员稍不注意，就可能出現错误。所以设计师必须高度集中注意力，完美地完成每一条语句的编写，选择合理的数据类型，做好程序的有效优化。截至目前，单片机嵌入式系统已经问世了二十余年，其数据存储设备的空间越来越大，C语言不管是在可靠程度上，还是在开发应用上，都可以和单片机相配合，可以说，随着编程语言的不断开发和应用，编程中如何加强对单片机系统资源的应用已经成为热门话题。
2.3 保证代码的正确性
单片机程序设计中应用C语言的过程，需要将C语言和单片机内部所存储的资源结合起来，通过系统完成各类数据的有效传递。二进制位的计算机系统所包含的数据类型多种多样，但是符合单片机系统的确少之又少。如果数据类型不确定，设计师可以应用bit和char代替，并且根据实际工程需求，加强对程序结构的优化。利用C语言进行程序设计的过程中，注意要充分发挥系统硬件资源的作用和优势。应用C语言时，一般长度越短，算法越简单越好，如果代码长度过长，那么就很容易出现错误，而一旦出现bug，将会给程序的应用带来巨大的影响。特别是单片机系统下的C语言，程序设计人员在应用的过程中，要尽可能减少预算的种类，然后借助一些相似的计算传输数据，达到优化C程序设计结构的目的。
单片机内部存储数据的为存储器RAM，所有的存储器RAM都具有一定的内容，如果存储的数据内容过多，势必会导致硬件成本的增加，进而给系统的运行速度带来一定的影响。所以，对于程序设计人员来说，“如何提高存储器空间的利用率”至关重要。应用C语言进行编程的时候，采用了存储器的覆盖技术，系统运行的过程中，一旦空间不足，存储器就会自动释放空间，确保其他程序可以正常、稳定的应用。但是单片机系统中，可以适当空间的动态变量比较局限，仅限于局部释放。程序设计人员在设计工作中，要根据实际情况，做好系统内部环境的优化，旨在有效提高存储器的使用效率。
和其他计算机操作系统不同，单片机系统可用资源较为有限。因此，程序设计人员在设计程序的时候，应该结合编程经验，利用好每一项资源，创新编程设计活动，严格检查所有数据的类型，采取有效的方法解决各类编程问题，旨在有效缩短单片机控制系统的开发中期的同时，避免漏洞问题的发生。
3 C语言在单片机程序设计的具体步骤
3.1 下载工具的开发
单片机开发中，C语言的开发工作是最为基础的环节。在开发和使用C语言之前，需要在安全的平台上，下载符合自身网络环境的C语言开发软件，常见的比如studio、VC++6.0等。不同的软件，其功能、操作难易程度上也有一定的差异，程序设计人员要根据单片机的具体设计人员合理的选择软件。完成下载后，就可以解压安装包，然后根据软件的指导，完成软件在计算机终端系统中的安装。
3.2 C源文件的建立
下载软件的时候，在计算机系统中，建立一个新的目录，然后将所有的文件和程序都放置其中。再创建一个语言的程序类文件，利用C语言基本语言结构单片机的程序内容进行逐条的编写，这里程序设计人员可能会应用到continue、 return、restrict等，编写完成后，将其以文档的形式加以保存，为后续生成C语言文件内容打好基础。
3.3 编译程序的调整
在对C语言和单片机进行开发的过程中，调试C语言的编译程序是非常重要的步骤，通过调试，可以对所有编写完成的内容进行检查，然后根据检查结果进行完善和补充，这是因为调试的时候，可以快速找到与源文件中所存在的错误代码。这里需要注意的是，程序设计人员在编程设计的时候，要将软件的工作模式调整为调试模式，然后发挥仿真器的作用，对编程代码进行检查和调试。具体到操作，工作人员需要对源文件内容和编程内容进行逐一的检查和核实，为后续的编辑、补充的优化工作打好基础。在编辑器上设置补充目标模块，做好该模块内容的连接和整合，进一步提高编程文件的准确性和完整性。
3.4 HEX文件的生成
C语言整体程序的编程工作完成后，借助编辑翻译器对其进行翻译，生成H1X类型的文件，这时因为，C语言编程文件，计算机是读取不了的，只有经过翻译的文件，计算机才能进行读取和录入。可以说，在单片机程序设计工作中，生成HEX格式文件是最后的环节。该环节的进行可以加强单片机和C语言的程序格式之间的融合效果，提高单片机开发水平。所以，完成C语言设计后，生成HEX文件，利用其写入芯片的作用，将编程内容以HEX格式存储到单片机的存储器中，然后利用仿真器的模式将其表达出来，保证计算机系统可以更好地读取、测试、调试和完成。只有以这种模式生成的软件内容才更加准确，同时软件应用智能化水平也才能有所提升。
4 C语言在单片机开发中应用的注意事项
4.1 努力提升编程代码利用效率
日前，在单片机程序设计工作中，C语言已经成为一种不可替代的程序语言，其应用对于单片机性性能的优化，功能的创新具有重大的意义。但是就目前来说，C语言在单片机开发中的应用时间尚短，所以应用过程仍然存在一定的问题，这些问题如果得不到及时有效的解决，就会给单片机研发工作的开展带来巨大的影响。因此，在单片机开发工作中应用C语言，程序设计人员必须重点关注C语言编程代码利用效率的有效提升。同时应用C语言编写程序之前，程序设计人员需要充分的了解各类C语言编辑器及其应用方法，然后根据实际工作需求，选择最适合自己的编辑器。日常工作中，对于编程过程中，应用频率较高的C语言，进行积累和汇總，这样在实际编程中，就可以更加清晰和灵活地进行应用，进而提高C语言编程代码的编译、执行效率。
4.2 明确变量类型
受传统编程习惯的应用，很多程序设计人员在编程的时候，不考虑实际情况，在程序的初始位置直接定义新的变量，这样的编程过程，虽然不会导致严重的程序编写错误的发生，但是会给后续程序的执行效果带来巨大的影响，所以这种编程方法在实际编程工作中是不可取的。比如C90版本的编译器和C99版本的编辑器，变量的设置位置是不一样的，应用前者的时候，需要放置在引用之前，应用后者的时候，程序设计人员可以灵活地将其设置在任何位置。
5 结束语
综上所述，随着计算机技术的不断发展，单片机的研发工作愈发受到重视，其应用范围也越来越广泛，人们的生活和工作因为单片机的应用也更加方面和快捷。为了促进单片机更好的开发，程序设计人员需要合理的应用C语言，确保可以设计出满足单片机功能需求的程序，助力单片机在未来更好的发展和进步。
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【通联编辑：张薇】
