基于C语言的ARM嵌入式程序设计教学探讨

Computer Education

教育与教学研究

文章编号：1672-5913(2008)06-0098-02

郭群

(辽宁对外经贸学院信息技术系，大连 116052)

摘要：本文探讨了基于C语言的ARM嵌入式程序设计课程中学生反映不好掌握的一些知识点。关键词：ARM嵌入式；C语言；程序设计；技巧中图分类号：G642 文献标识码：B

引言

嵌入式C语言程序设计是利用基本的C语言知识，面向嵌入式工程实际应用进行程序设计语言。如何能够在嵌入式系统开发中熟练、正确地运用C语言开发出高质量的应用程序，是学习嵌入式程序设计的关键。下面介绍基于C语言的ARM嵌入式程序设计课程中学生反映不好掌握的一些难点。

1 变量定义

先看下面一个例子：

char a; char a; short b; char c; char c; short b; int d; int d;

这里定义的4个变量形式都一样，只是次序不同，却导致了在最终映像中不同的数据布局，如图1所示。显然，第2种方式节约了更多的存储空间(Pad为无意义的填充数据)。

由此可见，在变量声明时，最好把所有相同类型的变量放在一起定义，这样可以优化存储器布局。

对于局部变量类型的定义，一般情况下，人们总是设法使用short或char来定义变量，以节省存储空间；但是，当一个函数的局部变量数目有限时，其结果恰恰相反。因为编译器会把局部变量分配给内部寄存器，每个变量占用一个寄存器，如图2所示。假定a1是任意可能的寄存器存储函数的局部变量，同样完成加1的操作，32位的int型变量最快，只用1条加法指令。而8位和16位变量，完成加法操作后，还需要在32位的寄存器中进行括号扩展，其中有符号的变量，要用逻辑左移(LSL)和算术右移(ASR)2条指令才能完成符号扩展；无符号的变量，要使用1条逻辑“与”(AND)指令对符号位进行清0。所以，使用32位int或unsingedint局部变量最有效率。

图2 不同类型局部变量的编译结果

图1 变量在数据区里的布局

变量定义中，为了精简程序，程序员总是竭力避免使用冗余变量。通常情况下这是正确的，但也有例外。

例如：冗余变量的使用与否比较。 int f(void); int g(void); int errs;

收稿日期：2007-12-15

作者简介：郭群(1964-)，女(汉)，辽宁省新民市，副教授，从事计算机软件方面教学及科研工作。

基于C语言的ARM嵌入式程序设计教学探讨