單片機程序設計基礎

　　內容簡介本書是《單片機應用程序設計技術》（修訂版）一書的姐妹篇。《單片機應用程序設計技術》的內容以程序設計的經驗和技巧為主，而本書內容則以程序設計的基本算法為主，目的在于全面提高單片機程序設計者的軟件素質。基本內容包括：單片機常用的線性數據結構和相關算法、排序和查找算法、樹和圖在單片機中的實現、常用的數據處理算法及常用編碼方法等。從單片機系統的實際硬件環(huán)境出發(fā)，語言通俗易懂，使讀者輕松地將單片機程序設計基本算法學到手。為加強學習效果和增加實用價值，本書配套了上機學習光盤，在光盤中還提供了最新修訂的子程序庫和相關調試工具軟件，以及眾多單片機資料。本書可作為電子技術人員自學單片機程序設計基本算法的教材，也可供高等院校電子技術類專業(yè)本科生和研究生參考。前言嵌入式系統的應用越來越廣，我國從事嵌入式系統開發(fā)的人員也越來越多，而單片機是嵌入式系統的核心單元。從我國主要的幾種電子雜志上可以看出，有關單片機應用的文章也越來越多。在開發(fā)一種嵌入式系統產品（含單片機產品）時，有關單片機部分的工作主要是做兩方面的設計：硬件設計和軟件設計。在硬件設計方面，世界上幾家主要的半導體公司（如INTEL，PHILIPS，MOTOROLA等）競相推出各種高性能、低功耗、低成本的單片機和外圍芯片，使我們在進行硬件設計時可以很快地得到最先進的芯片。在這種情況下，硬件設計的外部條件越來越好，集成度越來越高，在實現相同功能的情況下線路越來越簡化。在軟件設計方面，雖然開發(fā)工具和程序設計語言也在不斷提高，但技術人員本身的軟件素質對軟件設計水平無疑起決定作用。軟件設計水平在嵌入式系統產品開發(fā)的過程中占有重要地位，直接影響到產品的水平和競爭能力。不容置疑，在我國各大專院校、科研院所和大中型企業(yè)中，有一批專家，他們的軟、硬件水平均非常高；但另一方面，我國目前絕大多數從事電子產品開發(fā)的技術人員身在基層，基本上不是計算機專業(yè)畢業(yè)的，有的沒有上過大學，他們未接受過系統的軟件基礎理論教育，軟件設計水平不太高。在軟件開發(fā)過程中，他們只是不自覺地采用了一些規(guī)律性的設計方法，或者模仿別人的程序設計方法，而有更多成熟的基本方法沒有被掌握，致使開發(fā)出來的軟件水平不高，使產品的功能和可靠性受到一定的制約。作者已經出版了《單片機應用程序設計技術》（修訂版）一書。該書內容以程序設計的經驗和技巧為主，而本書內容則以程序設計的基本算法為主，目的在于全面提高單片機程序設計者的軟件素質。軟件設計是一門科學，有其自身的規(guī)律，也有很多成熟的理論和算法。對于廣大電子技術人員來說，不大可能再脫產進大學系統學習基礎理論，只能一邊干一邊學。要學習就要選教材，而目前能選到的教材大都是專為大學生編寫的，如《數據結構》、《計算方法》、《線性代數》及《代數與編碼》等。這些教材起點較高，偏重理論證明，不考慮單片機的特點，對于廣大電子產品開發(fā)人員來說不是十分適合，學起來會感到比較抽象和吃力。出于提高我國廣大電子產品開發(fā)人員軟件素質的愿望，我決定編寫一本適合自學軟件理論基礎和基本算法的書。該書起點不高，只要有中學數學基礎，并已從事了一段時間電子產品的開發(fā)，就可以看懂。學完本書后，對單片機程序設計的主要基礎理論和常用成熟算法能初步掌握，在進行軟件設計時，可以減少很多盲目性，并為更系統、更深入地學習計算機理論打下良好基礎。在內容上，我們選擇最基本和最成熟的理論和算法予以介紹。主要范圍為數據結構、計算方法、線性代數及代數與編碼，但不可能介紹全部內容，只是選取與單片機應用系統開發(fā)聯系最緊密的內容加以重新整理、編排，打破大學教科書的傳統教材格式，基本取消推導證明過程，盡量結合單片機的特點，使廣大讀者能夠比較順利地理解和接受。在單片機中應用最多的是線性數據結構，故本書第1章首先介紹常用的線性數據結構及部分基礎算法；第2章和第3章集中介紹線性數據結構的排序算法和查找算法；第4章介紹幾種常用的特殊算法，為進一步介紹非線性數據結構作準備；對于常用的非線性數據結構及其有關算法分別在第5，6章進行介紹；帶單片機的電子儀器設備一般都具有較強的數據處理能力，為此在第7章中介紹常用線性方程組的解法；第8章介紹插值算法；第9章介紹數理統計中常用的計算方法；第10章介紹常用編碼方法，這對優(yōu)化設計很有幫助；第11章介紹兩個實例，作為全書的一個總結；附錄A介紹浮點數據處理的基本原理，這對不熟悉浮點數的讀者會有一定幫助；附錄B為本書上機學習光盤文件說明。為了更好地掌握本書內容，建議上機實際運行一下書中的程序，效果一定要好得多。為配合學習，我們將書中的程序添加上主程序和各種支撐子程序以及數據樣品，形成可執(zhí)行、可調試的運行程序，并進行了較嚴格的測試，然后匯總成一張配套的上機學習光盤，附在本書中。在該光盤中還包含了經過長期考驗和優(yōu)化的最新版本的子程序庫，實用價值較高。本書1997年出版了第一版，受到讀者好評；但也存在一些缺陷，本次修訂工作就顯得十分必要。修訂工作如下：（1）對過時或不合適的字句進行修改，對插圖中少量的瑕疵進行了彌補。（2）對匯編語言程序中的常量和變量在定義時分別用EQU和DATA進行區(qū)分，使程序更準確、更規(guī)范。（3）對上機學習光盤中的程序進行了全面整理，更方便上機學習。（4）為配合C51的推廣，增加了大量與匯編語言程序對應的C算法程序。（5）增加了少量新內容。在本書修訂過程中，得到北京航空航天大學出版社的大力支持，在此表示衷心感謝！由于水平有限，書中錯誤及不足之處敬請廣大讀者予以指正，不勝感謝！作者于江西省撫州市2003年3月

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