《嵌入式C語言設(shè)計》實驗指導書

1、 嵌入式c語言設(shè)計 實 驗 指 導 書編 寫適用專業(yè)： 計算機科學與技術(shù)閩江學院 計算機科學 系2009年 7月前 言嵌入式c語言設(shè)計實驗由驗證性實驗一、eclipse for linux集成環(huán)境的使用，驗證性實驗二、特殊關(guān)鍵字及數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用，綜合性實驗三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的應(yīng)用構(gòu)成，通過實驗應(yīng)達到下列要求：1.熟習eclipse for linux集成環(huán)境的使用。掌握該軟件的用法，包括c程序的編輯、編譯、調(diào)試、下載等的方法，為后續(xù)的綜合實驗打下基礎(chǔ)。2.加深嵌入式c語言中特殊關(guān)鍵字的認識；常用數(shù)據(jù)類型（基本和構(gòu)造）、程序基本結(jié)構(gòu)的用法；能熟練進行嵌入式c的程序設(shè)計。3.熟習linux系統(tǒng)下常

2、用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的c語言實現(xiàn)；能根據(jù)實驗內(nèi)容的要求進行綜合性的編程以實現(xiàn)特定的功能。4由于這門課程的實驗需要大量的時間練習，但受實驗課時的限制需要學生課外補足（16到24學時），因此要求學生在實驗前先預(yù)習實驗內(nèi)容并根據(jù)實驗大綱的說明先期做好實驗的準備工作。本指導書對綜合性實驗只給出設(shè)計的要求和指標不給實驗源代碼，由學生自己設(shè)計、編譯、調(diào)試并運行；通過實驗結(jié)果理解常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在嵌入式c中的實現(xiàn)方法；在實驗報告中回答思考題。目 錄 實驗一 eclipse for linux的使用3實驗二 特殊關(guān)鍵字及數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用7實驗三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的應(yīng)用9實驗一 eclipse for linux的使

3、用實驗學時：2實驗類型：驗證實驗要求：必修一、實驗?zāi)康?、掌握eclipse for linux集成環(huán)境的用法。2、熟悉eclipse for linux的調(diào)試方法。3、練習嵌入式c語言的編程。二、實驗內(nèi)容1、熟悉并使用eclipse for linux集成環(huán)境2、閱讀并編譯實驗例程用eclipse for linux編譯實驗例程。3、運行程序并對照實驗源程序閱讀理解實驗結(jié)果的含義。三、實驗原理、方法和手段根據(jù)實驗例程，編輯、編譯并運行程序；驗證嵌入式c語言的數(shù)據(jù)與運算規(guī)則。通過練習熟悉eclipse for linux集成環(huán)境和c語言的數(shù)據(jù)與運算規(guī)則。四、實驗組織運行要求根據(jù)本實驗的特點、要

4、求和具體條件，采用以學生自主訓練為主的開放模式組織教學。重點：用eclipse for linux集成環(huán)境練習編程。難點：無 五、實驗條件具備linux操作系統(tǒng)、帶有eclipse for linux集成環(huán)境的pc機或虛擬機。六、實驗步驟1、閱讀例程源代碼2、編輯、編譯、運行3、記錄并理解運行顯示的信息4、回答思考題并撰寫實驗報告七、思考題1、 示例2的四個程序結(jié)果是什么？為什么？總結(jié)運算符的優(yōu)先級和結(jié)合方向的規(guī)則。2、 示例3 的兩個程序結(jié)果是什么？為什么？總結(jié)自加和自減運算前置和后置的注意事項。3、 示例4運行結(jié)果是什么？為什么？提出解決的方法并實現(xiàn)之。4、 示例5 運行結(jié)果是什么？為什么

5、？5、 示例6 運行結(jié)果是什么？自己總結(jié)位操作的注意問題。八、實驗報告1、實驗預(yù)習在實驗前每位同學都需要對本次實驗進行認真的預(yù)習，并寫好預(yù)習報告，在預(yù)習報告中要寫出實驗?zāi)康摹⒁?，需要用到的儀器設(shè)備、物品資料以及簡要的實驗步驟，形成一個操作提綱。對實驗中的安全注意事項及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等做到心中有數(shù)，但這些不要求寫在預(yù)習報告中。設(shè)計性實驗要求進入實驗室前寫出實驗方案，并經(jīng)指導教師審閱后實施。2、實驗記錄學生開始實驗時，應(yīng)該將記錄本放在近旁，將實驗中所做的每一步操作、觀察到的現(xiàn)象和所測得的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件如實地記錄下來。實驗記錄中應(yīng)有指導教師的簽名。3、實驗報告主要內(nèi)容包括對實驗數(shù)據(jù)、實驗中的特殊現(xiàn)

6、象、實驗操作的成敗、實驗的關(guān)鍵點等內(nèi)容進行整理、解釋、分析總結(jié)，回答思考題，提出實驗結(jié)論或提出自己的看法。九、實驗例程示例1 從鍵盤輸入一個圓的半徑，計算此圓的周長和面積并輸出#include #define pi 3.1415926 void main()float radius; float area; float circ; printf(n enter a radius: ); scanf(%f, &radius); circ = 2 * pi * radius; area = pi * radius * radius; printf(n circumference : %f, cir

7、c); printf(n area: %f, area); 在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行示例2 運算符的優(yōu)先級和結(jié)合方向示例。代碼（a） 代碼（b）# include # includevoid main() void main() int a,b; int a,b;a = 2; a=2;b = (a+)+(a+); b = (+a)+(+a);printf(“ b = %dn ”,b); printf(“b = %dn”,b);printf(“ a = %dn”,a); printf(“a = %dn”,a); 代碼（c） 代碼（d）# include #

8、includevoid main() void main() int a,b; int a,b;a = 2; a = 2;b = (a+)+(+a); b = (+a)+(a+);printf(“ b = %dn”,b); printf(“ b =%dn”,b);printf(“ a = %dn”,a); printf(“ a = %dn”,a); 在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行；分析四個程序的運行結(jié)果并回答思考題1。示例3 自加和自減運算前置和后置/*代碼（a）*/ /* 代碼（b）*/# include #includevoid main(void) voi

9、d main(void) int a,b; int a,b;a = 5; a = 5;b = +a; b = a+;printf(“a=%d,b=%d”,a,b); printf(“a=%d,b=%d”,a,b);printf(“n”); /*換行*/ printf(“n”); /*換行*/a = 5; a = 5;b= a; b = a;printf(“a=%d,b=%dn”,a,b); printf(“a=%d,b=%dn”,a,b); 在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行；分析兩個程序的運行結(jié)果并回答思考題2。示例4 顯示數(shù)的平方系列。# include# de

10、fine n 100# define a 2int main()int a;a=a;while(an)printf(“%dn”,a);a *= a;return 0;在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行；分析程序的運行結(jié)果并回答思考題3。示例5 程序綜合使用不同的運算符。# includevoid main()int a,b,c,d;a = 8;b = 12;c = +a b;printf(“a = %d b = %d c=%dn”,a,b,c);d = b+ +a;printf(“a=%d b=%d d= %dn”,a,b,d);printf(“a/b = %d n

11、”,a/b);printf(“a%b=%dn”,a%b);printf(“a*=b=%dn”,a*=b);printf(“%dn”,(cd)?1:0);printf(“%dn”,(cd)?1:0);在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行；分析程序的運行結(jié)果并回答思考題4。示例6 位操作練習自己編程實現(xiàn)：求 9&5 的值；求 9|5 的值；求 95 的值；求 9 的值；求 93 的值；在eclipse for linux集成環(huán)境下編輯、編譯并執(zhí)行；分析程序的運行結(jié)果并回答思考題5。實驗二 特殊關(guān)鍵字及數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用實驗學時：2實驗類型：驗證實驗要求：必修一、實驗?zāi)康?、加

12、深對嵌入式c語言中特殊關(guān)鍵字的認識。2、進一步熟悉常用數(shù)據(jù)類型（基本和構(gòu)造）、程序基本結(jié)構(gòu)的用法。3、能熟練進行嵌入式c的程序設(shè)計。二、實驗內(nèi)容1、閱讀實驗例程源程序，理解數(shù)據(jù)類型、程序基本結(jié)構(gòu)的用法。2、編譯實驗例程，掌握特殊關(guān)鍵字的用法。3、運行程序并對照實驗源程序閱讀理解實驗結(jié)果的含義。三、實驗原理、方法和手段根據(jù)實驗例程，編輯、編譯并運行程序；驗證嵌入式c語言的數(shù)據(jù)類型、程序基本結(jié)構(gòu)的用法。通過編譯并運行實驗例程熟悉特殊關(guān)鍵字的用法。四、實驗組織運行要求根據(jù)本實驗的特點、要求和具體條件，采用以學生自主訓練為主的開放模式組織教學。重點：掌握特殊關(guān)鍵字的用法。 難點：掌握特殊關(guān)鍵字的用法。

13、 五、實驗條件具備linux操作系統(tǒng)、帶有eclipse for linux集成環(huán)境的pc機或虛擬機。六、實驗步驟1、閱讀例程源代碼2、編輯、編譯、運行3、記錄并理解運行顯示的信息4、回答思考題并撰寫實驗報告七、思考題1、自己總結(jié)if、for、while、switch等語句的使用注意點。2、分析示例【3】兔子規(guī)律的數(shù)列是什么？3、示例【4】存在什么問題？如何在編譯時檢查？。4、示例【5】的宏定義存在什么問題？如何在編譯時檢查？5、程序在編譯時優(yōu)化可能存在什么問題？6、通過實驗，自己總結(jié)volatile關(guān)鍵字的意義。7、在該例程中%0、%1分別代表什么？八、實驗報告1、實驗預(yù)習在實驗前每位同學都

14、需要對本次實驗進行認真的預(yù)習，并寫好預(yù)習報告，在預(yù)習報告中要寫出實驗?zāi)康?、要求，需要用到的儀器設(shè)備、物品資料以及簡要的實驗步驟，形成一個操作提綱。對實驗中的安全注意事項及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等做到心中有數(shù)，但這些不要求寫在預(yù)習報告中。設(shè)計性實驗要求進入實驗室前寫出實驗方案，并經(jīng)指導教師審閱后實施。2、實驗記錄學生開始實驗時，應(yīng)該將記錄本放在近旁，將實驗中所做的每一步操作、觀察到的現(xiàn)象和所測得的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件如實地記錄下來。實驗記錄中應(yīng)有指導教師的簽名。3、實驗報告主要內(nèi)容包括對實驗數(shù)據(jù)、實驗中的特殊現(xiàn)象、實驗操作的成敗、實驗的關(guān)鍵點等內(nèi)容進行整理、解釋、分析總結(jié)，回答思考題，提出實驗結(jié)論或提出自己的

15、看法。九、實驗例程示例【1】 輸入三個整數(shù)，輸出最大數(shù)和最小數(shù)。main()int a,b,c,max,min;printf(input three numbers:);scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);if(ab)max=a;min=b;elsemax=b;min=a;if(maxc)min=c;printf(max=%dnmin=%d,max,min);示例【2】 輸入一行字符，分別統(tǒng)計出其中英文字母、空格、數(shù)字和其它字符的個數(shù)。#include void main()char c;int letters=0,space=0,digit=0,others=0;printf(pl

16、ease input some charactersn);while(c=getchar()!=n)if(c=a&c=a&c=0&c=9)digit+;elseothers+;printf(all in all:char=%d space=%d digit=%d others=%dn,letters,space,digit,others);示例【3】 古典問題：有一對兔子，從出生后第3 個月起每個月都生一對兔子，小兔子長到第三個月后每個月又生一對兔子，假如兔子都不死，問每個月的兔子總數(shù)為多少？#include void main()long f1,f2;int i;f1=f2=1;for(i=

17、1;i=20;i+)printf(%12ld %12ld,f1,f2);if(i%2=0) printf(n); /*控制輸出，每行四個*/f1=f1+f2; /*前兩個月加起來賦值給第三個月*/f2=f1+f2; /*前兩個月加起來賦值給第三個月*/注意：以下程序編譯時，若集成編譯器不支持-e、-o、-s等選項可直接用gcc編譯！示例【4】編譯以下程序，分析結(jié)果是否滿足要求#define add(a,b) a+bint main(void)int a,b;a=3*add(4,2);printf(%dn,a);return 0;運行后回答思考題3示例【5】編譯以下程序，分析結(jié)果是否滿足要求#d

18、efine sisfall(x) printf(%dn,x);return -1;int main(void)int a=10;if(a=20n);return 0;運行后回答思考題4示例【6】分別優(yōu)化與不優(yōu)化編譯以下程序，分析程序功能是否滿足要求void main(void)volatile int *i=0xff;int *j=0xff;*i=0;*i=1;*i=0;sleep(1);*j=0;*j=1;*j=0;運行后回答思考題5示例【7】分別優(yōu)化與不優(yōu)化編譯以下程序，分析程序功能是否滿足要求int int_data1;volatile int int_data2;void interr

19、upt()int_data1+;int_data2+;void main()int temp;temp=int_data2;while(int_data2=temp)if(int_data2!=temp)printf(int_data2!=tempn);temp=int_data1;while(int_data1=temp)if(int_data1!=temp)printf(int_data1!=tempn);運行后回答思考題6示例【8】內(nèi)嵌匯編練習#include int main(void) long eax=4; long ebx=2; _asm_ _volatile_ (addl %1

20、, %0 : =b(long)ebx) : a(long)eax), b(long)ebx) : 1 ); printf(ebx=%dn, ebx); return 0;編譯、運行實驗例程，回答思考題7實驗三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的應(yīng)用實驗學時：4實驗類型：綜合實驗要求：必修一、實驗?zāi)康?、進一步熟悉eclipse for linux集成環(huán)境的使用2、熟悉linux系統(tǒng)下常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的c語言實現(xiàn)。3、能根據(jù)實驗內(nèi)容的要求進行綜合性的編程以實現(xiàn)特定的功能。二、實驗內(nèi)容1、在linux系統(tǒng)下，用c語言實現(xiàn)單向鏈表的功能。2、該鏈表具有插入、刪除、查找的基本功能。3、可附加的功能有判空、遍歷、清空、求長度。4、用該鏈表實現(xiàn)一個特定的用途（選做）。5、設(shè)計一個遞歸的void 函數(shù)，它將一系列數(shù)位垂直地寫到屏幕上。例如，2008 將會被寫成：2008三、實驗原理、方法和手段根據(jù)高級語言程序設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)