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C语言中如何正确表示数字字符的详细方法

在计算机编程领域,汇编语言作为一种重要的中间语言,使用助记符来编写程序,这些程序需要通过特定的编译工具转换成计算机能够理解和执行的二进制指令集。

机器语言作为一种由二进制代码构成的指令集,是计算机硬件能够直接识别和执行的语言形式。然而,由于其表示形式缺乏直观性和通用性,使得编程过程变得相对复杂和困难。

汇编语言通过采用助记符来简化编程过程,这些助记符在经过编译器的处理后,能够被计算机转换成相应的二进制代码。尽管汇编语言在编程过程中仍然需要面对面向机器的挑战,编程的繁琐性和时间成本较高,同时在通用性方面也存在一定的局限性。

高级语言则是一种更加接近自然语言的编程方式,它允许程序员使用类似于日常语言的语法来编写程序。通过编译器的转换,这些高级语言代码最终也能够被计算机理解并执行。高级语言不仅易于学习和使用,而且具有很强的通用性。以C语言为例,作为一种结构化的高级编程语言,它在单片机系统开发中得到了广泛的应用。

1.数制的基与权

基是指在一个特定的计数系统中,每个数位上可以使用的不同符号的数量。

权则是指数字“1”在不同的数位上所代表的数值大小,通常以该数制的基为底数的幂次来表示。

二进制的基数为2,意味着每个数位上只有0和1两个可能的值,其权是以2为底数的幂次。在二进制表示中,通常会在数字后面加上字母“B”来标识。

十进制的基数为10,表示每个数位上可以有0到9这十个不同的数字,其权是以10为底数的幂次。十进制数通常不需要额外的标识符,或者可以用字母“D”来表示。

十六进制的基数为16,允许使用0到9以及A到F这十六个不同的符号来表示每个数位,其权是以16为底数的幂次。在十六进制表示中,通常会在数字后面加上字母“H”来标识。

进制转换的具体方法在此不再赘述,因为存在多种不同的转换方法,可以根据个人的需求和习惯选择合适的方法。

例5 将十进制数500.03125转换为十六进制数

解:

因此可得:500.03125=1F4.08H

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十六进制数与二进制数之间的转换

在进行整数部分的转换时,从小数点向左每4位一组进行划分,如果整数最高位的一组不足4位,则在其左边补0以补足4位;对于小数部分,则从小数点向右每4位一组进行划分,如果小数最低位的一组不足4位,则在其右边补0以补足4位。通过将每组二进制数替换为对应的十六进制数,即可完成转换。

将十六进制数转换为二进制数的过程则与上述过程相反。

例6:将十六进制数9F4.1H转换为二进制数

解:将每位十六进制数转换为对应的二进制数

可得: 9F4.1H = 100111110100.0001B

编码是计算机处理输入信息的一种方式,它将字母、数字和符号等字符信息按照一定的格式转换为二进制代码,以便输入设备能够识别和处理。

目前国际上广泛使用的字符编码是ASCII码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码)。

ASCII码使用一个字节来表示一个字符,它采用7位二进制代码对字符进行编码,其中最高位通常用作校验位,因此总共可以表示128个不同的字符,包括32个通用控制符号、10个阿拉伯数字、52个英文大写和小写字母以及34个专用符号。

数字0-9的ASCII码分别为30H-39H,英文大写字母A-Z的ASCII码分别为41H-5AH

C51 定义一个变量的格式如下:

数据类型 [存储类型] 变量名表

其中“数据类型”和“存储类型”的顺序可以互换。

表4-1Cx51支持的数据类型

bit 、sfr、 sfr16 和sbit是 Keil C51中新增的变量类型。

(1)bit用于定义位变量,其值只能是0或1。位变量位于8051单片机内部RAM位寻址区(20H~2FH),共为16字节,最多可以定义128个位变量。

(2)sfr用于定义特殊功能寄存器变量。这些变量存储在片内的特殊功能寄存器存储区中,用于对特殊功能寄存器进行读写操作。

例如:51头文件中有定义sfr P0=0x90,这一语句定义了P0端口在片内的寄存器,在程序中可以使用P0对该端口寄存器进行操作。

(3)sfr16也用于定义特殊功能寄存器,但与sfr不同的是,它用于操作占两个字节的特殊功能寄存器。

例如:sfr16DPTR=0x82语句定义了片内16位数据指针寄存器DPTR,其低8位字节地址为82H,高8位字节地址为83H,在程序中可以对DPTR进行操作。

(4)sbit用于定义特殊功能寄存器位变量,它用于对特殊功能寄存器的可位寻址位进行读写操作。

例如sbit P0_0=P0^0 定义了特殊功能寄存器P0的第0位,后面对该位的操作可用P0_0代替。符号^后面的数字定义特殊功能寄存器可寻址位在寄存器中的位置,取值必须是0-7。

Cx51存储类型

1.片内存储区

(1)data将变量存储在片内可直接寻址的数据存储器DATA区中。DATA区位于片内RAM的低128字节(0X00~0X7F)。

使用data存储模式,目标代码中对变量的访问速度最快,把经常使用的变量放在DATA区可提高程序运行速度。

unsigned char bdata value;

bit value0=value^0;

若value的原值为0x00,欲将value的第0位置为1,可采用按字节访问方式“value=0x01”实现,也可以按位寻址方式“value0=1”实现。

(3)idata将变量存储在片内间接寻址的数据存储区IDATA区中。IDATA区使用指针来进行寻址和访问。

51内核单片机RAM仅有128个字节,因此无间接寻址数据存储器区,idata与data无区别。52内核单片机RAM有256个字节,当片内128字节的直接寻址数据存储区不够用时,可以使用128字节间接寻址数据存储区,访问速度较data慢一些。

2.片外存储区

xdata将变量存储在片外数据存储器中,采用16位地址,可以访问外部数据存储区64KB内的任何地址。

pdata将变量存储在片外数据存储器中的第一页(地址00H~FFH)中,存储空间为256字节。对PDATA区寻址,只需要装入8位地址,而对XDATA区寻址要装入16位地址,因此对PDATA区的寻址要比对XDATA区寻址快。

pdata和xdata存储类型的变量由于需要访问外存,访问速度最慢,应尽量减少对变量的访问次数。这两种类型适合保存原始数据或最终结果,需要频繁访问的中间结果应尽量不用或少用。

3.程序存储器ROM

code将变量存储在程序存储器中,变量只能读不能写,因此适合存储常量或查表类的数组数据,不能用于存储程序运行过程中需要修改的变量。如果想改变变量值,只能在程序中修改后重新将程序烧写进ROM中。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/uLvRUEnprZpqkngSb7zNBg

原文链接:汇编语言的变量与编码