自-C51的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)在單片機編程中的應(yīng)用

1、隨著單片機應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴展和顯示、通信技術(shù)的不斷進步，單片機開發(fā)所要求的人機界面越來越豐富，以單片機為核心應(yīng)用的產(chǎn)品已由純實用向功能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā) 展。HMI (人機界面)技術(shù)及產(chǎn)品在近兩年成為發(fā)展最快的領(lǐng)域。為了實現(xiàn)以更多的人 機交互信息、更清晰的儀表硬件描述為特征的HMI功能，相應(yīng)地，單片機編程中的參數(shù)量及參數(shù)類型不斷增加，僅有基本類型變量(如位、字節(jié)、整型、浮點型、指針型)和數(shù)組變量已不能完全有效地表達參數(shù)的特性。使用C5 1編譯支持的一種結(jié)構(gòu)體(s t ruct)數(shù)據(jù)類型，可有效地解決許多編程中所面臨的種種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理問題。1結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)除了基本類型數(shù)據(jù)，數(shù)組是C5 1編程中一種

2、常用的構(gòu)造類型數(shù)據(jù)。它由上述基本類型數(shù)據(jù)(位、指針除外)組成，并且一個數(shù)組的各元素應(yīng)屬于同一個類型。但是，只有這些數(shù)據(jù)類型并不能很好地表達我們所要引用的數(shù)據(jù)，有時需要將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個有 機的整體，以便于引用。例如，要保存一組采樣值：時間(月、日時、分)、溫度、流量等，如果分別將它們定義為互相獨立的簡單變量，難以反映它們的內(nèi)在聯(lián)系。應(yīng)當把它們 組織成一個組合項，在一個組合項中包含若干個類型不同(也可以相同)的數(shù)據(jù)項。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)體(st r uc t ur e)。定義一個結(jié)構(gòu)體類型的一般形式為:? struc t結(jié)構(gòu)體名成員表列; ?例如上面提到的一組數(shù)據(jù)，可以表示為：str

3、 u c t sam p l e / * 結(jié)構(gòu)體名*/char m on t h; / *月 * /ch ar day ;/ * 日 */ ?c h ar h our ; /* 時 */cha r minute; / * 分 */ ? int t em prat u re; /* 溫度 */ ? floa t flow ; /*流量等*/?s a mp 1 e1, Sa mpl e 2 ; ?它定義了一個反映某一時刻采得的溫度值、流量值等的結(jié)構(gòu)體sam pie，同時定義了兩個具有 s t ruct s ample類型的變量(或參數(shù))。2結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)的優(yōu)點(1 )有效利用內(nèi)存空間？ 在C5 1編譯

4、時，結(jié)構(gòu)成員在內(nèi)存中是順序存放的，因而不同類型的數(shù)據(jù)被有機地結(jié)合成了一個數(shù)據(jù)塊，使單片機有限的內(nèi)存資源空間得以充分利用。?(2 )參數(shù)組織結(jié)構(gòu)緊密、清晰結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)在多參數(shù)的智能化儀表設(shè)計中尤為適用，它可將同一屬性、不同類型的數(shù)據(jù)組織在一起，參數(shù)便于識別、調(diào)用。如編制某些通用型儀表 的程序，可定義下列結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)。？例1 :放大環(huán)節(jié)描述？ struct am pl if ier? int gain ; ? ch a r of fs et; in put_amp，o ut p ut_ a mp; ?以上定義了一個表示放大環(huán)節(jié)(a mpli fi er)的結(jié)構(gòu)體類 型。它由放大環(huán)節(jié)增益(gain )和

5、放大環(huán)節(jié)零點(o f fset)組成，并且定義了輸入環(huán)節(jié)(i nput_a mp )和輸出環(huán)節(jié)(ou tpu t_ a mp)兩個結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)。？例2 :儀表特征描述 描述儀表特征的數(shù)據(jù)可以組合成一個有機的結(jié)構(gòu)體，以便于識別與調(diào)用。？struct m e t er? int meter no; / *儀表編號 * /char meter_code10; /* 儀表編碼* /i n t meter_ s ize; /* 儀表口徑 * /float m ete r _factor ; /*儀表系數(shù)* /? ch ar me t er_ze r o; / *儀表零點 */me terl ;(3)參數(shù)調(diào)

6、用方便？結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)的調(diào)用方式有多種，最直接的方式為：結(jié)構(gòu)體變量名成員名如例2中,可以對變量賦值:met e rl.met e r_fac t or= l .0;這里著重介紹一種通過指針調(diào)用的方式。該方式在對結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)作順序存取時尤為方便。在數(shù)據(jù)存儲區(qū)有以下結(jié)構(gòu)：？ stru c t p a ra ? int prO ;ch a r pr1 ;fl o at pr2 ;? par a me te r; ?在程序存儲區(qū)與之相對應(yīng)存放一組成員名數(shù)據(jù)表paramete r_name m n。該表包含表 1所列內(nèi)容。參數(shù)類型地址偏移量參數(shù)名備注i0"XXXXXX"成員0c2"

7、;XXXXXX"成員lf3"XX XXXX"成員2成員n在引用時，先設(shè)計兩個指針變量，分別指向數(shù)據(jù)存儲區(qū)和程序存儲區(qū)：？p 指向數(shù)據(jù)存儲區(qū)；p c c指向程序存儲區(qū);? p =&pa ra meter. p r0;定位指針指向參數(shù)值首地址；？p cc=&pa r ameter name; 定位指針指向參數(shù)名首地址。需要調(diào)用第i個參數(shù)時:? p + *( p cc +n*i +l )指向第m 個參數(shù)；？(pcc + n*i)中存 放的是該參數(shù)的數(shù)據(jù)類型。？這樣，就可以根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同分支，對不同類型的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理。?( 4 )提高編程效率數(shù)據(jù)變量的有效組織使得程序的編制更便于結(jié)構(gòu)化、模塊化,從而方便了程序后續(xù)的擴展，可以極大地加快單片機開發(fā)者的開發(fā)進度。3總結(jié)？ 由于單片機內(nèi)存資源的限制， 如何合理、有