c51的结构体数据在单片机编程中的应用

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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C51编译支持的一种结构体（struct）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

2、理问题。1结构体数据   除了基本类型数据，数组是C51编程中一种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（stru

3、cture）。定义一个结构体类型的一般形式为：struct结构体名{成员表列}；例如上面提到的一组数据，可以表示为：structsample/*结构体名*/{charmonth；/*月*/charday；/*日*/charhour；/*时*/charminute；/*分*/inttemprature；/*温度*/floatflow；……/*流量等*/}sample1，Sample2；   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sample，同时定义了两个具有structsample类型的变量（或参数）。2

4、结构体数据的优点(1)有效利用内存空间   在C51编译时，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structamplifier{intgain；charoffset；}input_amp,output_amp;以上定义了一个表示放大环节（am

5、plifier）的结构体类型。它由放大环节增益（gain）和放大环节零点（offset）组成，并且定义了输入环节（input_amp）和输出环节（output_amp）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。structmeter{intmeter_no;/*仪表编号*/charmeter_code[10];/*仪表编码*/intmeter_size;/*仪表口径*/floatmeter_factor;/*仪表系数*/charmeter_zero;/*仪表零点*/

6、}meter1；(3)参数调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：meter1.meter_factor=1.0;   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：structpara{intpr0；charpr1；floatpr2；……}parameter；在程序存储区与之相对应存放一组成员名数据表parameter_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"XXXXX

7、X"成员0c2"XXXXXX"成员1f3"XXXXXX"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；pcc——指向程序存储区；p=¶meter.pr0;定位指针指向参数值首地址；pcc=¶meter_name;定位指针指向参数名首地址。需要调用第i个参数时:p+*(pcc+n*i+1)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

8、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、有效地组织利用数据内存空间，对于编制大型的单片机程序尤为重要。尽可能利用编译器提供的便利，优化程序，使程序做到更简化、更易于扩展，是每个编程人员追求的目标。结构体