程序调试黑宝书.pdf

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1、单片机程序调试黑宝书一、前言：1.1你离高手有多远？首先我必须放下架子，因为本文的读者中很大一部分在不久的将来都会超越我。而且我也100%不能自诩为高手，我不过是比本文的部分读者碰的钉子多些罢了。再退一步讲，即使你请了一位“高手”帮忙，如果他不是对你的具体系统十分了解，也只能给你一些原则上的建议罢了。☞结论：没有绝对的高手，高手是积累出来的，程序调试靠自己。1.2谁应该读这篇文章？我们经常在论坛看到类似这些主题的帖子“I2C程序怎么调为什么我的程序不对？”，然后贴一堆代码上来；“为什么我这样写对，那样写不对”。如果你提过类似问题，或者不知道程序该怎么Debug，就请读本文了。如果你

2、刚开始学习单片机，可能觉得本文不着边际，那么请先死记这些结论，待到3年后再从头读一遍，一定会和我发生共鸣。1.3这篇文章针对哪种单片机或者哪种语言？这篇文章不涉及任何具体单片机型号和任何具体语言，你可以把他理解为凌驾在具体嵌入式技术之上的技术，就像哲学那样。1.4这篇文章有版权吗？有的！但是我不准备出版，也不准备收费。因为我国99.99%的高校毕业生（甚至读完研究生）都不曾看到这样专业化的程序调试教程，如果按大家为高等教育付出的几万元代价计算，这篇文章我起码会卖到10万/人，太天价了！这篇文章的目的是总结、提高，并在21IC（bbs.21ic.com）上提供免费下载，你转载的时候只

3、要保证本文的完整性，并注明出处就可以了。作为免费的等价条件，我也不承担读者因为本文造成的任何损失，请保持独立思考的习惯，并不要轻易使用本文中的代码，这些代码有的是伪语句，这些代码只是为了配合文字说明问题用。1.5这篇文章所列举的事例和BUG真实吗？孙子云：兵不厌诈。这些例子不一定是我所在公司所遇到的，也有我经过组装修饰的，也得给我点隐私权嘛，鉴于本文的非商业化目的，我不对文中任何所提及的产品和技术负责。二、该如何写程序：我们不怕得罪“Coder”，但是需要首先建立一个观点——程序是电子技术里面最最简单的东西，因为程序的确定性比起硬件大得多。处理器的行为是认为设计的数字逻辑行为，不存

4、在硬件上得容差问题。话说硬件设计需要很多数据库型的知识支撑，高频还需要黑色艺术细胞，学写程序除了背点语句，掌握一些基本技巧外加做好规划之外，不需要其他东西，会说话就会写程序！☞结论：程序的确定性比硬件大，不要害怕程序问题。2.1什么是程序？“程序就是为了让处理器做某件事情而编写的有序汇编代码集合”。这里要注意两件事情，一是“做某件事情”，说明程序是为需求服务的，只有把需求搞清楚了，程序才能写得出来；二是“汇编代码集合”，所有计算机只认识一种语言——机器码，也就是汇编所对应的机器语言，其他再华丽的高层语言（例如C）最终都会成为汇编指令供机器执行，只是这个过程被编译器（例如C编译器）自

5、动执行罢了。从这个角度来说，无论你掌握了多少种语言，例如C、C++、汇编，也无论你可以在计算机二级C语言考试得多高分，都不等于你会写程序。☞结论：写程序，最重要的不是学会某种语言，而是会分析问题并提出解决问题的方法。2.2顺序程序如果当一个程序编写好后，所有语句被执行的先后顺序已经确定下来，这就是一个顺序程序。这种程序通常有如下特征：1）不使用中断系统（当然也就包括了不使用操作系统）打开冰箱门2）不与操作者发生交互，或者在交互时，死等操作者指令顺序程序可以用流程图非常明确地描述出来，例如非常经典的“如何把大象放进冰箱”问题，可以用右边的流程图【1】表达把大象放进去虽然把大象放进冰箱

6、只是一个笑话，但是说明了这个过程是由3个动作组成的，并且这3个动作之间的顺序是不可颠倒的。任何初学关上冰箱门者，只要能够理解“如何把大象放进冰箱”的奥妙，就能开始写程序图【1】了！作为一个特例，在程序中有等待用户操作环节的，只要在等待时不进行其他操作，同样也是顺序程序。2.3含有中断的程序如果一个程序使用了中断，无论这个中断是用硬件中断（例如外中断INT，串口接收中断等）直接操作，还是通过定时器切换的操作系统，都统称为含有中断的程序。这种程序的特点是：1）含有多个并行运行的代码（例如主循环和中断服务程序）2）这些并行代码间运行的先后顺序错综复杂，我们继续用“如何把大象放进冰箱”问题

7、，来描述。金黄色部分流程线描述了在放大象的过打开冰箱门程中接电话的“中断”。一旦程序加入了中断的环节，就会变得复杂起来，因为接电话这个事情可能发生在任何时候——打电话的人不接电话可能知道你在放大象嘛。另外，加入了中断环节的程序可能出现把大象放进去很多意想不到的事情，比如接电话期间，大象可能跑掉，或者冰箱门被加上了“不允许打开超过1分钟”的限制条件。关上冰箱门对于复杂的中断，还可能存在着“接到图【2】电话，要求把大象红烧吃了”的情况，这样接完电话以后就没有大象可放了，这