AVR單片機(jī)C語言編譯器

1、AVR單片機(jī)C語言編譯器Win-AVR是流行的GNU編譯器在AVR平臺上的移植。安裝完畢后會(huì)在桌面上出現(xiàn)一下七個(gè)快捷方式，它們的作用如下：Programmers Notepad源文件的編輯軟件，可提供應(yīng)用程序接口AVR InsightGDB Debug的前端工具，用于仿真調(diào)試TKInfoGNU超文本格式的圖形瀏覽器，用于瀏覽各種說明文檔Avr-libc ManualAVR-GCC編譯器的C語言函數(shù)庫GNU Manuals OnlineGNU在線幫助手冊MFileMakefile編輯軟件READMEWinAVR的readme文件Ø IDE （Integrated Development

2、 Environment）集成開發(fā)環(huán)境Ø ICE （In Circuit Emulator） 在線仿真器Ø JTAG (Joint Test Action Group) 聯(lián)合測試行為組織Ø *.hex 文件用來向單片機(jī)下載的16進(jìn)制文件Ø *.cof文件用來利用AVRstudio進(jìn)行在線仿真和調(diào)試的文件l AVR COFF（AVR Studio 3.x）l AVR “Extended” COFF（AVR Studio 4.07+）*.hex和*.cof這兩個(gè)文件不能由AVR-GCC本身生成，需要其他輔助工具來完成這一步，這個(gè)工具叫avr-objcopy。

3、Makefile文件就是一個(gè)描述性質(zhì)的文件，告知make各文件之間的依賴關(guān)系，不需要擴(kuò)展名。一般在MFile這個(gè)程序中生成對應(yīng)的makefile文件，然后將它復(fù)制到PN源文件的文件夾下，就可以進(jìn)行make all的命令來實(shí)現(xiàn)對源文件的編譯了。一般而言，makefile文件只需要修改一下幾個(gè)地方。Main file name （不要帶擴(kuò)展名）和MCU type 以及Default make target，然后點(diǎn)file-save as保存到要編譯的文件的文件夾下。C語言小總結(jié)Ø C語言的標(biāo)識符是區(qū)分大小寫的，標(biāo)識符必須以字母或者下劃線開頭，下劃線開頭的標(biāo)識符一般是編譯器定義的。

4、6; 一般而言，如果不是需要使用負(fù)整數(shù)，盡量使用無符號數(shù)整數(shù)來表示，這樣可以減少系統(tǒng)處理符號的工作，從而提高程序的執(zhí)行效率。Ø 凡是耳目運(yùn)算符，都可以和賦值符一起組成復(fù)合賦值符，C語言中規(guī)定可使用的10中復(fù)合賦值運(yùn)算符：+=;-=;*=;/=;%=;<<=;>>=;&=;=;|=Ø 逗號運(yùn)算符是C語言的一種特殊的運(yùn)算符，其作用是將兩個(gè)表達(dá)式連接起來，C語言對兩個(gè)表達(dá)式分別計(jì)算，并將后一個(gè)表達(dá)式的值作為逗號表達(dá)式的值。運(yùn)算優(yōu)先級最低。例如：a=3*6,4*8;其結(jié)果為a=32；Ø C語言規(guī)定了六種關(guān)系運(yùn)算符：<<=;>

5、;>=;=;!=其中前四個(gè)的優(yōu)先級比較高，后兩個(gè)的優(yōu)先級比較低。Ø C語言規(guī)定的位運(yùn)算共有一下幾種： & 按位與 | 按位或 按位異或 (XOR) 10=1 11=0 取反 << 左移 >> 右移位翻轉(zhuǎn)：令其和一個(gè)相應(yīng)位為1，其他位位0的常量做異或運(yùn)算。位置一：令其和一個(gè)相應(yīng)位為1，其他為為0的常量做或運(yùn)算。PORTA|=（1<<7）位置零：令其和一個(gè)相應(yīng)位為0，其他位為1的常量做與運(yùn)算。PORTA&=（1<<7）Ø 一般的變量和數(shù)組均存儲(chǔ)在系統(tǒng)的RAM中，AVR-GCC還支持存儲(chǔ)在ROM的數(shù)組和字符串，

6、該字符串使用PROGMEM關(guān)鍵字進(jìn)行聲明。如：Const char str PROGMEM =”hello” ; / 聲明了一個(gè)存儲(chǔ)在ROM中的字符串Ø 字符串是不能在程序中用賦值符直接賦值的，但可以借助循環(huán)語句，一個(gè)變量一個(gè)變量的進(jìn)行拷貝，如下：char a5=”hello” ;char b5;b=a; /*這樣的操作是非法的*/for(i=0;i<5;i+)bi=ai; /利用循環(huán)語句一個(gè)變量一個(gè)變量的拷貝Ø 函數(shù)的聲明用于函數(shù)的定義部分在函數(shù)實(shí)際調(diào)用之后，聲明的格式如下（必須加分號）：函數(shù)返回值類型 函數(shù)名稱（類型名 形式參數(shù)1，類型名 形式參數(shù)2，）；例如：i

7、nt add（int var1,int var2）;Ø 指針變量存儲(chǔ)的是地址數(shù)據(jù)，因此通過指針操作，程序可以對內(nèi)存等系統(tǒng)中編址的設(shè)備進(jìn)行控制，尤其是對經(jīng)常要對外部設(shè)備進(jìn)行操作的單片機(jī)系統(tǒng)就顯得非常重要。C語言里，字符串相當(dāng)于一個(gè)字符型數(shù)組，作為一個(gè)數(shù)組，當(dāng)然能夠和指針建立聯(lián)系，因此，字符串也能夠用指針變量實(shí)現(xiàn)。例如： char string1 =”GNU” ; Char *string2=”GNU” ;事實(shí)上，二者的聲明在本質(zhì)上是一樣的，在第二行的聲明中，C語言同樣要為string2開辟一個(gè)4個(gè)變量的存儲(chǔ)區(qū)域。但是用指針方式操作字符串更加靈活，這是因?yàn)橹灰o字符串開辟了足夠的空間，字

8、符串指針就可以在需要的時(shí)候賦值。例如： char string1 =”GNU” ; char string24; char string34; string24=”GNU”; /錯(cuò)誤，不能給數(shù)組賦值一個(gè)字符串 string3=”GNU”; /正確，按照指針方式賦值函數(shù)指針：函數(shù)生成代碼時(shí)也具有地址，因此也可以定義函數(shù)指針，定義形式如下： 函數(shù)返回值數(shù)據(jù)類型 （*函數(shù)指針標(biāo)識符）（）；函數(shù)指針的引用形式為： （*函數(shù)指針標(biāo)識符）（實(shí)參列表）例如：int test(int status); /聲明一個(gè)函數(shù)int main(void) int (*p) ( ); /聲明一個(gè)函數(shù)指針p=test; /

9、令p指向test函數(shù)(*p)(0x0098); /調(diào)用指針指向的函數(shù)return 0;指針數(shù)組：如果一個(gè)數(shù)組里面的元素是指針，則該數(shù)組就是指針數(shù)組，其聲明形式為： 數(shù)據(jù)類型 *數(shù)組名常量表達(dá)式 例如： int *array10; /聲明了含有10各整型指針的指針數(shù)組指針數(shù)組可以用來存儲(chǔ)字符串，在字符串之間的長度相差很大時(shí)可以使用最小的內(nèi)存。如果使用二維字符數(shù)組進(jìn)行存儲(chǔ)，則數(shù)組的寬度必須與最長的字符串相同。例如： char *string =“hello”,” it is a dog”,” this”; /存儲(chǔ)了三個(gè)字符串Ø C與與語言可以構(gòu)造以下四種數(shù)據(jù)類型：l 結(jié)構(gòu)體：將一些變量組

10、合在一起，作為一個(gè)整體進(jìn)行使用，用于表達(dá)某種邏輯關(guān)系l 共同體：幾種不同的數(shù)據(jù)類型共用一片地址l 枚舉類型：規(guī)定變量的取值只有有限的情況，不能取其他值l 用戶自定義類型：用戶對已有的類型賦予新的類型標(biāo)識符Ø 結(jié)構(gòu)體：struct 結(jié)構(gòu)體名 數(shù)據(jù)類型 成員1； 數(shù)據(jù)類型 成員2； 數(shù)據(jù)類型 成員n；機(jī)構(gòu)體變量名；例如： struct student char name20; char sex; float score;struct student student1,student2,student310;*student4;student1.score=95.5;*(student1.

11、name)=”xiaoli” /給結(jié)構(gòu)體變量的成員賦值student1.sex=M;student4=&student2;student4->sex=M;student31.sex=M;student32.score=95.5;Ø 共同體：共同體的所有成員都占有相同的空間，共同體占用的空間的大小等于共同體內(nèi)占用空間最大的變量所占用的空間。共同體類型聲明形式如下：union 共同體名 數(shù)據(jù)類型 成員名1； 數(shù)據(jù)類型 成員名2； 數(shù)據(jù)類型 成員名n；共同體的變量聲明形式為：union 共同體名 共同體變量名共同體變量引用的形式為： 共同體變量.名成員；注意共同體的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)

12、在一個(gè)存儲(chǔ)空間的，因此共同體變量所存儲(chǔ)的值等于最后一次對共同體變量所賦的值。不能對共同體變量名賦值，也不能在定義共同體變量時(shí)對其初始化，對共同體的操作必須指明其成員。不能把共同體變量作為函數(shù)的參數(shù)和返回值。例如：union length_union Unit16_t word; Unit8_t byte2;length; /定義了一個(gè)共同體，有兩個(gè)成員，一個(gè)是16位的無符號整數(shù)，另外一個(gè)是一個(gè)包含兩個(gè)無符號8位整數(shù)的數(shù)組，二者共用存儲(chǔ)空間。在上例中，如果按照length_union.word來操作時(shí)，則作為一個(gè)16位無符號整數(shù)，如果作為length_union.byte0和length_uni

13、on.byte1操作，則訪問的是該存儲(chǔ)空間的低位字節(jié)和高位字節(jié)。Ø 枚舉類型如果變量只有幾個(gè)可能的取值，則可以用枚舉類型表示該變量。枚舉類型定義形式為：enum 枚舉類型標(biāo)識符 枚舉列表；枚舉變量的定義為：enum 枚舉類型 枚舉變量名；例如： enum color red,green,blue;C語言將枚舉類型中的枚舉元素定義為常量，因此枚舉元素是有值的，C語言自動(dòng)按照值的順序定義值為0，1，2，枚舉元素的值可以改變enum colorred=5,green,blue; /red代表5，后面的未定值依次加一例如：enum colorred,green,blue;enum color

14、 crt;crt=red;crt=2; /錯(cuò)誤crt=(enum color)2; /將枚舉元素中的值為2的元素賦值給crt變量，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。枚舉變量的賦值必須用枚舉元素，如果直接用整數(shù)賦值是不行的，必須采用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。Ø 用戶自定義類型用戶可以對已存在的C語言類型名重新進(jìn)行定義，從而方便使用，用戶定義類型一般為： typedef 類型名 標(biāo)識符使用這些自定義類型是，必須包含inttypes.h頭文件。例如： #include <inttypes.h>typedef signed char int8_t /八位有符號數(shù) （無分號）typedef unsigned char u

15、int8_t /八位無符號數(shù)Ø 預(yù)處理C語言的預(yù)處理功能主要有一下三方面：l 宏定義l 文件包含l 條件編譯Ø 宏定義宏定義的作用是用指定的標(biāo)識符代表一個(gè)字符串，宏可以參數(shù)，也可以不帶參數(shù)，不帶參數(shù)的宏定義的一般形式為： #define 標(biāo)識符 字符串帶參數(shù)的宏定義聲明形式為： #define 宏名（參數(shù)表） 字符串例如：define S(a,b) a*b /定義了一個(gè)帶參數(shù)的宏int main(void)int i; i=S(5,6); /該語句與i=5*6完全一樣 return 0；Ø 文件包含文件包含的作用是將一個(gè)文件的內(nèi)容包括到另一個(gè)文件之中，文件包含的形

16、式為：#include “文件名” #include <文件名>第一種首先在當(dāng)前文件的所在目錄中尋找包含的文件，如果找不到再到系統(tǒng)指定的包含文件的目錄去尋找，第二種則直接在系統(tǒng)指定的包含目錄中去尋找，一般為了保險(xiǎn)起見，盡量使用雙引號形式的include指令。Ø 條件編譯條件編譯可以根據(jù)用戶定義的不同條件，選擇使用不同的語句，這在編寫可移植的程序時(shí)特別有用。條件編譯有以下幾種形式：l 第一種#ifdef 標(biāo)識符 程序段 1#else 程序段 2#endif該語句的作用是，如果在此語句前用“#define標(biāo)識符”定義了標(biāo)識符，則只在程序中包含程序段1，否則只包含程序段2.l

17、第二種#ifndef 標(biāo)識符 程序段1#else 程序段2#endif該語句的作用是，如果在此語句前沒有用“#define 標(biāo)識符”定義了標(biāo)識符，則只在程序中包含程序段1，否則只包含程序段2l 第三種#if 表達(dá)式 程序段1#else 程序段2#endif該語句的作用是，如果表達(dá)式的值為真，則值在程序中包含程序段1，否則，若表達(dá)式的值為0，則只在程序中包含程序段2.Ø AVR-LIBC的中斷處理函數(shù)對于不同的編譯器有不同的方法處理中斷，這是因?yàn)镃語言的目標(biāo)就是與處理器的細(xì)節(jié)無關(guān)，因此每個(gè)編譯器的作者都不得不使用自己的方法為編譯器添加對中斷的支持。在AVR-LIBC的環(huán)境中，中斷向量表

18、已經(jīng)預(yù)先固定指向具有特定名字的函數(shù)，這些函數(shù)用來執(zhí)行中斷操作。使用這些特殊名字的函數(shù)可在相應(yīng)中斷發(fā)生時(shí)被調(diào)用。AVR-LIBC中，對中斷處理函數(shù)進(jìn)行了封裝，通過使用兩個(gè)參數(shù)的宏INTERRUPT（）和SIGNAL（），程序可正確的處理不同的中斷操作。#include “avr/signal.h”INTERRUPT（SIG_ADC）/用戶代碼或者為#include “avr/signal.h”SIGNAL（SIG_ADC）/用戶代碼Ø 全局中斷標(biāo)志操作函數(shù)：#define sei() _asm_ _volatile_(“sei” :)使用中斷處理函數(shù)，必須加入下面的包含語句：#incl

19、ude <avr/interrupt.h>sei(); /設(shè)置全局中斷標(biāo)志位允許全局中斷#define cli() _asm_ _volatile_(“cli” :)使用中斷處理函數(shù)，必須加入下面的包含語句：#include <avr/interrupt.h>cli(); /清楚全局中斷標(biāo)志位來禁止全局中斷上面的兩個(gè)函數(shù)實(shí)際上只生成一條匯編指令，不會(huì)增加用戶程序的負(fù)擔(dān)。Ø 使用算術(shù)運(yùn)算函數(shù)avr-libc提供了算術(shù)運(yùn)算函數(shù)，使用數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)請?jiān)诔绦虻念^部加入包含語句：#include “math.h”為了使用數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，需要鏈接庫libm.a,通常該庫是不鏈接到用戶的程序中的，為了鏈接庫，請?jiān)谧约旱腉CC編譯選項(xiàng)的結(jié)尾加入-lm選項(xiàng)。即用PN打開makefile文件的第130行，MATH