9.5不同數(shù)據(jù)類型間的相互轉(zhuǎn)換在C語言中，不同數(shù)據(jù)類型之間是可以混合運(yùn)算的。當(dāng)表達(dá)式中的數(shù)據(jù)類型不一致時(shí)，首先轉(zhuǎn)換為同一種類型，然后再進(jìn)行計(jì)算。C語言有兩種方法實(shí)現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換，一是自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換，另外一種是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。 不同數(shù)據(jù)類型之間轉(zhuǎn)換的主要原則是：短字節(jié)的數(shù)據(jù)向長(zhǎng)字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 比如：unsigned char a; unsigned int b; unsigned int c; c = a *b; 在運(yùn)算的過程中，程序會(huì)自動(dòng)全部按照unsigned int型來計(jì)算。比如a=10，b=200，c的結(jié)果就是2000。那當(dāng)a=100，b=700，那c是70000嗎？新手最容易犯這種錯(cuò)誤，要注意每個(gè)變量類型的取值范圍，c的數(shù)據(jù)類型是unsigned int型，取值范圍是0~65535，而70000超過65535了，其結(jié)果會(huì)溢出，最終c的結(jié)果是(70000 - 65536) = 4464。 那要想讓c正常獲得70000這個(gè)結(jié)果，需要把c定義成一個(gè)unsigned long型。如果寫成：unsigned char a=100; unsigned int b=700; unsigned long c=0; c = a*b;有做過實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)c的結(jié)果還是4464，這個(gè)是個(gè)什么情況呢？ 請(qǐng)注意，C語言不同類型運(yùn)算的時(shí)候數(shù)值會(huì)轉(zhuǎn)換同一類型運(yùn)算，但是每一步運(yùn)算都會(huì)進(jìn)行識(shí)別判斷，不會(huì)進(jìn)行一個(gè)總的分析判斷。比如這段代碼中a和b相乘的時(shí)候，是按照unsigned int類型運(yùn)算的，運(yùn)算的結(jié)果也是unsigned int類型的4464，只是最終把unsigned int類型4464賦值給了一個(gè)unsigned long型的變量而已。在運(yùn)算的時(shí)候如何避免這類問題的產(chǎn)生呢？可以采用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的方法。 在一個(gè)變量前邊加上一個(gè)數(shù)據(jù)類型名，并且這個(gè)類型名用小括號(hào)括起來，就表示把這個(gè)變量強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成括號(hào)里的類型。如 c = (unsigned long)a * b;由于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高于*，所以這個(gè)地方的運(yùn)算是先把a轉(zhuǎn)換成一個(gè)unsigned long型的變量，而后與b相乘，根據(jù)C語言的規(guī)則b會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成一個(gè)unsigned long型的變量，而后運(yùn)算完畢結(jié)果也是一個(gè)unsigned long型的，最終賦值給了c。 不同類型變量之間的相互賦值，短字節(jié)類型變量向長(zhǎng)字節(jié)類型變量賦值時(shí)，其值保持不變，比如unsigned char a=100; unsigned int b=700; b=a;那么最終b的值就是100了。但是如果程序是unsigned char a=100; unsigned int b=700; a=b;那么a的值僅僅是取了b的低8位，首先要把700變成一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后取它的低8位出來，也就是188，這就是長(zhǎng)字節(jié)類型給短字節(jié)類型賦值的結(jié)果，會(huì)從長(zhǎng)字節(jié)類型的低位開始截取剛好等于短字節(jié)類型長(zhǎng)度的位，然后賦給短字節(jié)類型。 在51單片機(jī)里邊，有一種特殊情況，就是bit類型的變量，這個(gè)bit類型的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，是不符合上邊講的這個(gè)原則的，比如bit a=0; unsigned char b; a=(bit)b;使用bit做強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，不是取b的最低位，而是它會(huì)判斷b這個(gè)變量是0還是非0的值，如果b是0，那么a的結(jié)果就是0，如果b是任意非0的其它值，那么a的結(jié)果都是1。 9.6定時(shí)器中斷響應(yīng)調(diào)整在6.5.2章節(jié)有一個(gè)數(shù)碼管秒表顯示程序，那個(gè)程序是1秒數(shù)碼管加1，但是細(xì)心的讀者做了實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)發(fā)現(xiàn)，和實(shí)際的時(shí)間有了較大誤差了，那如何去調(diào)整這種誤差呢？要解決問題，先找到問題是什么原因造成的。 先對(duì)前面講過的中斷內(nèi)容做一個(gè)較深層次的補(bǔ)充。還是講解中斷的那個(gè)場(chǎng)景，當(dāng)在看電視的時(shí)候，突然發(fā)生了水開的中斷，必須去提水的時(shí)候，第一，從電視跟前跑到廚房需要一定的時(shí)間，第二，因?yàn)榭吹碾娨暿侵悄軘?shù)字電視，因此在去提水之前可以使用遙控器將電視進(jìn)行暫停操作，方便回來后繼續(xù)從剛才的劇情往下進(jìn)行。暫停電視，跑到廚房提水，這一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間是很短的，在實(shí)際生活中可以忽略不計(jì)，但是在單片機(jī)秒表程序中，誤差是會(huì)累計(jì)的，每1秒鐘都差了幾個(gè)微秒，時(shí)間一久，造成的累計(jì)誤差就不可小覷了。 單片機(jī)系統(tǒng)里，硬件進(jìn)入中斷需要一定的時(shí)間，大概是幾個(gè)機(jī)器周期，還要進(jìn)行原始數(shù)據(jù)保護(hù)，就是把進(jìn)中斷之前程序運(yùn)行的一些變量先保存起來，專業(yè)術(shù)語叫做中斷壓棧，進(jìn)入中斷后，重新給定時(shí)器TH和TL賦值，也需要幾個(gè)機(jī)器周期，這樣下來就會(huì)消耗一定的時(shí)間，得把這些時(shí)間補(bǔ)償回來。 方法一，使用軟件debug進(jìn)行補(bǔ)償。 前邊講過使用debug來觀察程序運(yùn)行時(shí)間，那可以把2次進(jìn)入中斷的時(shí)間間隔觀察出來，看看和實(shí)際定時(shí)的時(shí)間相差了幾個(gè)機(jī)器周期，然后在進(jìn)行定時(shí)器初值賦值的時(shí)候，進(jìn)行一個(gè)調(diào)整。Kingst51開發(fā)板用的是11.0592M的晶振，發(fā)現(xiàn)差了幾個(gè)機(jī)器周期，就把定時(shí)器初值加上幾個(gè)機(jī)器周期，這樣就相當(dāng)于進(jìn)行了一個(gè)補(bǔ)償。 方法二，使用累計(jì)誤差計(jì)算出來。 有的時(shí)候，除了程序本身存在的誤差外，硬件精度也可能會(huì)影響到時(shí)鐘的精度，比如晶振，會(huì)隨著溫度變化出現(xiàn)溫漂現(xiàn)象，就是實(shí)際值和標(biāo)稱值要差一點(diǎn)。那么還可以采取累計(jì)誤差的方法來提高精度。讓時(shí)鐘運(yùn)行半個(gè)小時(shí)或者一個(gè)小時(shí)，看看最終時(shí)間差了幾秒，然后算算一共進(jìn)了多少次中斷，把差的幾秒平均分配到每次中斷中，就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的調(diào)整。這個(gè)世界上本就沒有絕對(duì)的精確，只能在一定程度上提高精確度，但是永遠(yuǎn)都不會(huì)使誤差為零。 9.7字節(jié)操作修改位的技巧在編程時(shí)，有的情況下需要改變一個(gè)字節(jié)中的某一位或者幾位，但是又不想改變其它位原有的值，該如何操作呢？ 例如學(xué)習(xí)定時(shí)器的時(shí)候遇到一個(gè)寄存器TCON，這個(gè)寄存器是可以進(jìn)行位操作的，可以直接寫TR0=1;TR0是TCON的一個(gè)位。還有一個(gè)寄存器TMOD，這個(gè)寄存器是不支持位操作的，那如果要使用T0的模式1，希望達(dá)到的效果是TMOD的低4位是0b0001，但如果直接寫成TMOD = 0x01的話，實(shí)際上已經(jīng)同時(shí)操作到了高4位，即屬于T1的部分，設(shè)置成了0b0000，如果T1定時(shí)器沒有用到的話，那隨便怎么樣都行，但是如果程序中既用到了T0，又用到了T1，那設(shè)置T0的同時(shí)已經(jīng)干擾到了T1的模式配置，這是不希望看到的結(jié)果。 在這種情況下，就可以用前邊學(xué)過的“&”和“|”運(yùn)算了。對(duì)于二進(jìn)制位操作來說，不管該位原來的值是0還是1，它跟0進(jìn)行&運(yùn)算，得到的結(jié)果都是0，而跟1進(jìn)行&運(yùn)算，將保持原來的值不變；不管該位原來的值是0還是1，它跟1進(jìn)行|運(yùn)算，得到的結(jié)果都是1，而跟0進(jìn)行|運(yùn)算，將保持原來的值不變。 利用上述這個(gè)規(guī)律，就可以著手解決剛才的問題了。如果現(xiàn)在要設(shè)置TMOD使定時(shí)器0工作在模式1下，又不干擾定時(shí)器1的配置，可以進(jìn)行這樣的操作：TMOD = TMOD & 0xF0; TMOD = TMOD | 0x01;第一步與0xF0做&運(yùn)算后，TMOD的高4位不變，低4位清零，變成了0bxxxx0000；然后再進(jìn)行第二步與0x01進(jìn)行|運(yùn)算，那么高7位均不變，最低位變成1了，這樣就完成了只將低4位的值修改位0b0001，而高4位保持原值不變的任務(wù)，即只設(shè)置了T0而不影響T1。 另外，在C語言中，a &= b;等價(jià)于a = a&b;同理，a |= b;等價(jià)于a = a|b;那么剛才的一段代碼就可以寫成TMOD &= 0xF0;TMOD |= 0x01這樣的簡(jiǎn)寫形式。這種寫法可以一定程度上簡(jiǎn)化代碼，是C語言常用的一種編程風(fēng)格。
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