自-C51的结构体数据在单片机编程中的应用

1、随着单片机应用领域的逐渐扩展和显示、通信技术的不断进步，单片机开发所要求的人机界面越来越丰富，以单片机为核心应用的产品已由纯实用向功能化、可视化、网络化发 展。HMI (人机界面)技术及产品在近两年成为发展最快的领域。为了实现以更多的人 机交互信息、更清晰的仪表硬件描述为特征的HMI功能，相应地，单片机编程中的参数量及参数类型不断增加，仅有基本类型变量(如位、字节、整型、浮点型、指针型)和数组变量已不能完全有效地表达参数的特性。使用C5 1编译支持的一种结构体(s t ruct)数据类型，可有效地解决许多编程中所面临的种种数据结构管理问题。1结构体数据除了基本类型数据，数组是C5 1编程中一种

2、常用的构造类型数据。它由上述基本类型数据(位、指针除外)组成，并且一个数组的各元素应属于同一个类型。但是，只有这些数据类型并不能很好地表达我们所要引用的数据，有时需要将不同类型的数据组合成一个有 机的整体，以便于引用。例如，要保存一组采样值：时间(月、日时、分)、温度、流量等，如果分别将它们定义为互相独立的简单变量，难以反映它们的内在联系。应当把它们 组织成一个组合项，在一个组合项中包含若干个类型不同(也可以相同)的数据项。这样的数据结构称为结构体(st r uc t ur e)。定义一个结构体类型的一般形式为:? struc t结构体名成员表列; ?例如上面提到的一组数据，可以表示为：str

3、 u c t sam p l e / * 结构体名*/char m on t h; / *月 * /ch ar day ;/ * 日 */ ?c h ar h our ; /* 时 */cha r minute; / * 分 */ ? int t em prat u re; /* 温度 */ ? floa t flow ; /*流量等*/?s a mp 1 e1, Sa mpl e 2 ; ?它定义了一个反映某一时刻采得的温度值、流量值等的结构体sam pie，同时定义了两个具有 s t ruct s ample类型的变量(或参数)。2结构体数据的优点(1 )有效利用内存空间？ 在C5 1编译

4、时，结构成员在内存中是顺序存放的，因而不同类型的数据被有机地结合成了一个数据块，使单片机有限的内存资源空间得以充分利用。?(2 )参数组织结构紧密、清晰结构体数据在多参数的智能化仪表设计中尤为适用，它可将同一属性、不同类型的数据组织在一起，参数便于识别、调用。如编制某些通用型仪表 的程序，可定义下列结构体数据。？例1 :放大环节描述？ struct am pl if ier? int gain ; ? ch a r of fs et; in put_amp，o ut p ut_ a mp; ?以上定义了一个表示放大环节(a mpli fi er)的结构体类 型。它由放大环节增益(gain )和

5、放大环节零点(o f fset)组成，并且定义了输入环节(i nput_a mp )和输出环节(ou tpu t_ a mp)两个结构体数据。？例2 :仪表特征描述 描述仪表特征的数据可以组合成一个有机的结构体，以便于识别与调用。？struct m e t er? int meter no; / *仪表编号 * /char meter_code10; /* 仪表编码* /i n t meter_ s ize; /* 仪表口径 * /float m ete r _factor ; /*仪表系数* /? ch ar me t er_ze r o; / *仪表零点 */me terl ;(3)参数调

6、用方便？结构体数据的调用方式有多种，最直接的方式为：结构体变量名成员名如例2中,可以对变量赋值:met e rl.met e r_fac t or= l .0;这里着重介绍一种通过指针调用的方式。该方式在对结构体数据作顺序存取时尤为方便。在数据存储区有以下结构：？ stru c t p a ra ? int prO ;ch a r pr1 ;fl o at pr2 ;? par a me te r; ?在程序存储区与之相对应存放一组成员名数据表paramete r_name m n。该表包含表 1所列内容。参数类型地址偏移量参数名备注i0"XXXXXX"成员0c2"

7、;XXXXXX"成员lf3"XX XXXX"成员2成员n在引用时，先设计两个指针变量，分别指向数据存储区和程序存储区：？p 指向数据存储区；p c c指向程序存储区;? p =&pa ra meter. p r0;定位指针指向参数值首地址；？p cc=&pa r ameter name; 定位指针指向参数名首地址。需要调用第i个参数时:? p + *( p cc +n*i +l )指向第m 个参数；？(pcc + n*i)中存 放的是该参数的数据类型。？这样，就可以根据数据类型的不同分支，对不同类型的数据进行相应的处理。?( 4 )提高编程效率数据变量的有效组织使得程序的编制更便于结构化、模块化,从而方便了程序后续的扩展，可以极大地加快单片机开发者的开发进度。3总结？ 由于单片机内存资源的限制， 如何合理、有