【62.1 內存的大小端。】
C51編譯器的unsigned int占2字節RAM(也稱為內存),unsigned long占4字節RAM,這兩種數據類型所占的字節數都超過了1個字節,而RAM內存是每一個地址對應一個字節的RAM內存,那么問題就來了,比如像unsigned long這種占4個字節RAM的數據變量,它這4個字節在RAM中的地址是“連續”的“挨家挨戶”的“連號”的,這4個字節所存的一個數據,它的數據高低位在地址的排列上,到底是從低到高還是從高到低,到底是“正向”的還是“反向”?這兩種不同的排列順序,在C語言里用“大端”和“小端”這兩個專業術語來描述。“大端”的方式是將高位存放在低地址,“小端”的方式是將低位存放在低地址。比如:
假設有一個unsigned long變量a等于0x12345678,是存放在RAM內存中的4,5,6,7這四個“連號”的地址里,現在看看它在“大端”和“小端”的存儲方式里的差別。如下:
(1) 在“大端”的方式里,將高位存放在低地址。
0x12存在第4個地址,0x34存在第5個地址,0x56存在第6個地址,0x78存在第7個地址。
(2) 在“小端”的方式里,將低位存放在低地址。
0x78存在第4個地址,0x56存在第5個地址,0x34存在第6個地址,0x12存在第7個地址。
問題來了,在單片機里,內存到底是“大端”方式還是“小端”方式?答:這個跟C編譯器有關。比如,在51單片機的C51編譯環境里是“大端”方式,而在STM32單片機的ARM\_MDK編譯環境里則是“小端”方式。那么問題又來了?如何知道一個C編譯器是“大端”還是“小端”?答:有兩種方式,一種是看C編譯器的說明書,另一種是自己編寫一個小程序測試一下就知道了(這種方法最簡單可靠)。那么問題又來了?講這個 “大小端”有什么用?答:這個跟指針的使用密切相關。
【62.2 化整為零。】
在數據的存儲和通信中,往往要先把數據轉換成以字節為單位的數組,才能進行數據存儲和通信。比如unsigned long這種類型的數據,就要先轉換成4個字節,這種把某個變量轉換成N個字節的過程,就是“化整為零”。“化整為零”的過程,在代碼上,有兩種常見的方式,一種是原始的“移位法”,另一種是極具優越性的“指針法”。比如,現在以“大端”方式為例(因為本教程是用C51編譯器,C51編譯器是“大端”方式),有一個unsigned long變量a等于0x12345678,要把這個變量分解成4個字節存放在一個數組Gu8BufferA中,現在跟大家分享和對比一下這兩種方法。
(1)原始的“移位法”。
unsigned long a=0x12345678;
unsigned char Gu8BufferA\[4\];
Gu8BufferA\[0\]=a>>24;
Gu8BufferA\[1\]=a>>16;
Gu8BufferA\[2\]=a>>8;
Gu8BufferA\[3\]=a;
(2)極具優越性的“指針法”。
unsigned long a=0x12345678;
unsigned char Gu8BufferA\[4\];
unsigned long \*pu32; //引入一個指針變量,注意,這里是unsigned long類型的指針。
pu32=(unsigned long \*)&Gu8BufferA\[0\]; //指針跟數組“綁定”(也稱為“關聯”)起來。
\*pu32=a; //這里僅僅1行代碼就等效于上述(1)“移位”例子中的4行代碼,所以極具優越性。
多說一句,“pu32=(unsigned long \*)&Gu8BufferA\[0\]”這行代碼中,其中小括號“(unsigned long \*)”是表示數據的強制類型轉換,這里表示強制轉換成unsigned long的指針方式,以后這類代碼寫多了,就會發現這種書寫方法的規律。作為語言來解讀先熟悉一下它的表達方式就可以了,暫時不用深究它的含義。
【62.3 化零為整。】
從數據存儲中提取數據出來,從通訊端接收到一堆數據,這里的“提取”和“接收”都是以字節為單位的數據,所以為了“還原”成原來的類型變量,就涉及“化零為整”的過程。在代碼上,有兩種常見的方式,一種是原始的“移位法”,另一種是極具優越性的“指針法”。比如,現在以“大端”方式為例(因為本教程是用C51編譯器,C51編譯器是“大端”方式),有一個數組Gu8BufferB存放了4個字節數據分別是:0x12,0x34,0x56,0x78。現在要把這4個字節數據“合并”成一個unsigned long類型的變量b,這個變量b等于0x12345678。現在跟大家分享和對比一下這兩種方法。
(1)原始的“移位法”。
unsigned char Gu8BufferB\[4\]={0x12,0x34,0x56,0x78};
unsigned long b;
b=Gu8BufferB\[0\];
b=b<<8;
b=b+Gu8BufferB\[1\];
b=b<<8;
b=b+Gu8BufferB\[2\];
b=b<<8;
b=b+Gu8BufferB\[3\];
(2)極具優越性的“指針法”。
unsigned char Gu8BufferB\[4\]={0x12,0x34,0x56,0x78};
unsigned long b;
unsigned long \*pu32; //引入一個指針變量,注意,這里是unsigned long類型的指針。
pu32=(unsigned long \*)&Gu8BufferB\[0\]; //指針跟數組“綁定”(也稱為“關聯”)起來。
b=\*pu32; //這里僅僅1行代碼就等效于上述(1)“移位”例子中的7行代碼,所以極具優越性。
【62.4 “指針法”要注意的問題。】
“化整為零”和“化零為整”其實是一個“互逆”的過程,在使用“指針法”的時候,一定要注意“大小端”的問題。“化整為零”和“化零為整”這兩個“互逆”過程要么同時為“大端”,要么同時為“小端”,否則會因字節的排列順序問題而引起數據的嚴重錯誤。
【62.5 例程練習和分析。】
現在編一個練習程序。
/\*---C語言學習區域的開始。-----------------------------------------------\*/
unsigned long a=0x12345678;
unsigned char Gu8BufferA\[4\];
unsigned char Gu8BufferB\[4\]={0x12,0x34,0x56,0x78};
unsigned long b;
unsigned long \*pu32; //引入一個指針變量,注意,這里是unsigned long類型的指針。
void main() //主函數
{
pu32=(unsigned long \*)&Gu8BufferA\[0\]; //指針跟數組“綁定”(也稱為“關聯”)起來。
\*pu32=a; //化整為零
pu32=(unsigned long \*)&Gu8BufferB\[0\]; //指針跟數組“綁定”(也稱為“關聯”)起來。
b=\*pu32; //化零為整
View(Gu8BufferA\[0\]); //把第1個數Gu8BufferA\[0\]發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(Gu8BufferA\[1\]); //把第2個數Gu8BufferA\[1\]發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(Gu8BufferA\[2\]); //把第3個數Gu8BufferA\[2\]發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(Gu8BufferA\[3\]); //把第4個數Gu8BufferA\[3\]發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(b); //把第5個數b發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
while(1)
{
}
}
/\*---C語言學習區域的結束。-----------------------------------------------\*/
在電腦串口助手軟件上觀察到的程序執行現象如下:
開始...
第1個數
十進制:18
十六進制:12
二進制:10010
第2個數
十進制:52
十六進制:34
二進制:110100
第3個數
十進制:86
十六進制:56
二進制:1010110
第4個數
十進制:120
十六進制:78
二進制:1111000
第5個數
十進制:305419896
十六進制:12345678
二進制:10010001101000101011001111000
分析:
Gu8BufferA\[0\]為0x12。
Gu8BufferA\[1\]為0x34。
Gu8BufferA\[2\]為0x56。
Gu8BufferA\[3\]為0x78。
b為0x12345678。
【62.6 如何在單片機上練習本章節C語言程序?】
直接復制前面章節中第十一節的模板程序,練習代碼時只需要更改“C語言學習區域”的代碼就可以了,其它部分的代碼不要動。編譯后,把程序下載進帶串口的51學習板,通過電腦端的串口助手軟件就可以觀察到不同的變量數值,詳細方法請看第十一節內容。
- 首頁
- 第一節:我的價值觀
- 第二節:初學者的疑惑
- 第三節:單片機最重要的一個特性
- 第四節:平臺軟件和編譯器軟件的簡介
- 第五節:用Keil2軟件關閉,新建,打開一個工程的操作流程
- 第六節:把.c源代碼編譯成.hex機器碼的操作流程
- 第七節:本節預留
- 第八節:把.hex機器碼程序燒錄到單片機的操作流程
- 第九節:本節預留
- 第十節:程序從哪里開始,要到哪里去?
- 第十一節:一個在單片機上練習C語言的模板程序
- 第十二節:變量的定義和賦值
- 【TODO】第十三節:賦值語句的覆蓋性
- 【TODO】第十四節:二進制與字節單位,以及常用三種變量的取值范圍
- 【TODO】第十五節:二進制與十六進制
- 【TODO】第十六節:十進制與十六進制
- 【TODO】第十七節:加法運算的5種常用組合
- 【TODO】第十八節:連加、自加、自加簡寫、自加1
- 【TODO】第十九節:加法運算的溢出
- 【TODO】第二十節:隱藏中間變量為何物?
- 【TODO】第二十一節:減法運算的5種常用組合。
- 【TODO】第二十二節:連減、自減、自減簡寫、自減1
- 【TODO】第二十三節:減法溢出與假想借位
- 【TODO】第二十四節:借用unsigned long類型的中間變量可以減少溢出現象
- 【TODO】第二十五節:乘法運算中的5種常用組合
- 【TODO】第二十六節:連乘、自乘、自乘簡寫,溢出
- 【TODO】第二十七節:整除求商
- 【TODO】第二十八節:整除求余
- 【TODO】第二十九節:“先余后商”和“先商后余”提取數據某位,哪家強?
- 【TODO】第三十節:邏輯運算符的“與”運算
- 【TODO】第三十一節:邏輯運算符的“或”運算
- 【TODO】第三十二節:邏輯運算符的“異或”運算
- 【TODO】第三十三節:邏輯運算符的“按位取反”和“非”運算
- 【TODO】第三十四節:移位運算的左移
- 【TODO】第三十五節:移位運算的右移
- 【TODO】第三十六節:括號的強制功能---改變運算優先級
- 【TODO】第三十七節:單字節變量賦值給多字節變量的疑惑
- 【TODO】第三十八節:第二種解決“運算過程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九節:if判斷語句以及常量變量的真假判斷
- 【TODO】第四十節:關系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一節:關系符的大于“>”和大于等于“>=”
- 【TODO】第四十二節:關系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三節:關系符中的關系符:與“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四節:小括號改變判斷優先級
- 【TODO】第四十五節: 組合判斷if...else if...else
- 【TODO】第四十六節: 一維數組
- 【TODO】第四十七節: 二維數組
- 【TODO】第四十八節: while循環語句
- 【TODO】第四十九節: 循環語句do while和for
- 【TODO】第五十節: 循環體內的continue和break語句
- 【TODO】第五十一節: for和while的循環嵌套
- 【TODO】第五十二節: 支撐程序框架的switch語句
- 【TODO】第五十三節: 使用函數的三要素和執行順序
- 【TODO】第五十四節: 從全局變量和局部變量中感悟“棧”為何物
- 【TODO】第五十五節: 函數的作用和四種常見書寫類型
- 【TODO】第五十六節: return在函數中的作用以及四個容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七節: static的重要作用
- 【TODO】第五十八節: const(./book/或code)在定義數據時的作用
- 【TODO】第五十九節: 全局“一鍵替換”功能的#define
- 【TODO】第六十節: 指針在變量(./book/或常量)中的基礎知識
- 【TODO】第六十一節: 指針的中轉站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二節: 指針,大小端,化整為零,化零為整
- 【TODO】第六十三節: 指針“化整為零”和“化零為整”的“靈活”應用
- 【TODO】第六十四節: 指針讓函數具備了多個相當于return的輸出口
- 【TODO】第六十五節: 指針作為數組在函數中的入口作用
- 【TODO】第六十六節: 指針作為數組在函數中的出口作用
- 【TODO】第六十七節: 指針作為數組在函數中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八節: 為函數接口指針“定向”的const關鍵詞
- 【TODO】第六十九節: 宏函數sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十節: “萬能數組”的結構體
- 【TODO】第七十一節: 結構體的內存和賦值
- 【TODO】第七十二節: 結構體的指針
- 【TODO】第七十三節: 結構體數據的傳輸存儲和還原
- 【TODO】第七十四節: 結構體指針在函數接口處的頻繁應用
- 【TODO】第七十五節: 指針的名義(例:一維指針操作二維數組)
- 【TODO】第七十六節: 二維數組的指針
- 【TODO】第七十七節: 指針唯一的“單向輸出”通道return
- 【TODO】第七十八節: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九節: 各種變量常量的命名規范
- 【TODO】第八十節: 單片機IO口驅動LED
- 【TODO】第八十一節: 時間和速度的起源(指令周期和晶振頻率)
- 【TODO】第八十二節: Delay“阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十三節: 累計主循環的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十四節: 中斷與中斷函數
- 【TODO】第八十五節: 定時中斷的寄存器配置
- 【TODO】第八十六節: 定時中斷的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十七節: 一個定時中斷產生N個軟件定時器
- 【TODO】第八十八節: 兩大核心框架理論(四區一線,switch外加定時中斷)
- 【TODO】第八十九節: 跑馬燈的三種境界
- 【TODO】第九十節: 多任務并行處理兩路跑馬燈
- 【TODO】第九十一節: 蜂鳴器的“非阻塞”驅動
- 【TODO】第九十二節: 獨立按鍵的四大要素(自鎖,消抖,非阻塞,清零式濾波)
- 【TODO】第九十三節: 獨立按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第九十四節: 兩個獨立按鍵構成的組合按鍵
- 【TODO】第九十五節: 兩個獨立按鍵的“電腦鍵盤式”組合按鍵
- 【TODO】第九十六節: 獨立按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第九十七節: 獨立按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第九十八節: 獨立按鍵按住不松手的“先加速后勻速”的觸發
- 【TODO】第九十九節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(原始版)
- 【TODO】第一百節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(優化版)
- 【TODO】第一百零一節: 矩陣按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第一百零二節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“有序”組合觸發
- 【TODO】第一百零三節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“無序”組合觸發
- 【TODO】第一百零四節: 矩陣按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第一百零五節: 矩陣按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第一百零六節: 矩陣按鍵按住不松手的“先加速后勻速”觸發
- 【TODO】第一百零七節: 開關感應器的識別與軟件濾波
- 【TODO】第一百零八節: 按鍵控制跑馬燈的啟動和暫停和停止
- 【TODO】第一百零九節: 按鍵控制跑馬燈的方向
- 【TODO】第一百一十節: 按鍵控制跑馬燈的速度
- 第一百一十一節: 工業自動化設備的開關信號的運動控制
- 【TODO】第一百一十二節: 數碼管顯示的基礎知識
- 【TODO】第一百一十三節: 動態掃描的數碼管顯示數字
- 【TODO】第一百一十四節: 動態掃描的數碼管顯示小數點
- 【TODO】第一百一十五節: 按鍵控制數碼管的秒表
- 【TODO】第一百一十六節: 按鍵控制數碼管的倒計時
- 【TODO】第一百一十七節: 按鍵切換數碼管窗口來設置參數
- 【TODO】第一百一十八節: 按鍵讓某位數碼管閃爍跳動來設置參數
- 【TODO】第一百一十九節: 一個完整的人機界面的程序框架的脈絡
- 【TODO】第一百二十節: 按鍵切換窗口切換局部來設置參數
- 【TODO】第一百二十一節: 可調參數的數碼管倒計時
- 【TODO】第一百二十二節: 利用定時中斷做的“時分秒”數顯時鐘
- 【TODO】第一百二十三節: 一種能省去一個lock自鎖變量的按鍵驅動程序
- 【TODO】第一百二十四節: 數顯儀表盤顯示“速度、方向、計數器”的跑馬燈
- 【TODO】第一百二十五節: “雙線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十六節: “單線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十七節: 單片機串口接收數據的機制
- 【TODO】第一百二十八節: 接收“固定協議”的串口程序框架
- 【TODO】第一百二十九節: 接收帶“動態密匙”與“累加和”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十節: 接收帶“動態密匙”與“異或”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一節: 靈活切換各種不同大小“接收內存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二節:“轉發、透傳、多種協議并存”的雙緩存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三節:常用的三種串口發送函數
- 【TODO】第一百三十四節:“應用層半雙工”雙機串口通訊的程序框架