C语言嵌入式系统编程修炼

C语言嵌入式系统编程修炼C 语言嵌入式系统编程修炼之一:背景篇
不同于一般形式的软件编程，嵌入式系统编程建立在特定的硬件平台上，势必要求 其编程语言具备较强的硬件直接操作能力。无疑，汇编语言具备这样的特质。但是，归 因于汇编语言开发过程的复杂性，它并不是嵌入式系统开发的一般选择。而与之相比， C 语言--一种"高级的低级"语言，则成为嵌入式系统开发的最佳选择。笔者在嵌入式系 统项目的开发过程中， 一次又一次感受到 C 语言的精妙， 沉醉于 C 语言给嵌入式开发带 来的便利。 图 1 给出了本文的讨论所基于的硬件平台，实际上，这也是大多数嵌入式系统的硬 件平台。它包括两部分： （1） 以通用处理器为中心的协议处理模块，用于网络控制协议的处理； （2） 以数字信号处理器（DSP）为中心的信号处理模块，用于调制、解调和数/ 模信号转换。 本文的讨论主要围绕以通用处理器为中心的协议处理模块进行， 因为它更多地牵涉 到具体的 C 语言编程技巧。而 DSP 编程则重点关注具体的数字信号处理算法，主要涉 及通信领域的知识，不是本文的讨论重点。 着眼于讨论普遍的嵌入式系统 C 编程技巧，系统的协议处理模块没有选择特别的 CPU，而是选择了众所周知的 CPU 芯片--80186，每一位学习过《微机原理》的读者都 应该对此芯片有一个基本的认识，且对其指令集比较熟悉。80186 的字长是 16 位，可 以寻址到的内存空间为 1MB， 只有实地址模式。 C 语言编译生成的指针为 32 位 （双字） ， 高 16 位为段地址，低 16 位为段内编译，一段最多 64KB。

图 1 系统硬件架构

协议处理模块中的 FLASH 和 RAM 几乎是每个嵌入式系统的必备设备，前者用于存 储程序，后者则是程序运行时指令及数据的存放位置。系统所选择的 FLASH 和 RAM 的 位宽都为 16 位，与 CPU 一致。 实时钟芯片可