從單片機誕生開始發(fā)展到現(xiàn)在，單片機的規(guī)格并沒有多大的變化，但是語言和支持軟件的擴展為應(yīng)用程序開發(fā)開辟了許多途徑。多年來，單片機進行編程涉及兩種語言的選擇：C語言和匯編語言。但是隨著現(xiàn)在可用于單片機的新語言出現(xiàn)，用戶在應(yīng)用程序設(shè)計中面臨更多選擇。

        宇凡微單片機開發(fā)工程師表示，單片機開發(fā)用哪種語言取決于你正在處理的應(yīng)用程序。當(dāng)前主要有以下幾種語言可以用于單片機開發(fā)：

        (1)C語言與匯編語言

        在單片機可以使用新語言之前，兩個可用的選擇是C和Assembly。在深入探索新語言之前，讓我們簡單看一下。C語是在20世紀70年代初開發(fā)的，也是一種流行的單片機語言。C可以和單片機一起使用，因為C有處理內(nèi)存分配的能力，也可以執(zhí)行if語句、循環(huán)、數(shù)學(xué)表達等復(fù)雜功能;匯編是 C語言的另一種選擇。codec是一種比較古老的語言，通常使用特定于設(shè)備的代碼，并且使用匯編工具來轉(zhuǎn)換它。通過該語言，用戶可以直接訪問 CPU，在 CPU中精心調(diào)節(jié)程序，從而實現(xiàn)精確的計時應(yīng)用。Composition提供了更好的 CPU使用量，以及 C不支持的其他指令，比如用特定的 BIT指令執(zhí)行位操作。

        (2)MicroPython語言

        Python是一種功能豐富的解釋性語言，具有簡單、清晰、通用的特點。對于微處理器而言，這些功能也使得語言過于龐大。但物理學(xué)家 DamienGeorge在2013年“Kickstarter”活動的幫助下，能夠把 Python修改為一個適合單片機的更小版本 MicroPython。MicroPython代碼是根據(jù) MIT許可開放源碼的。這種語言使用了一小部分標(biāo)準(zhǔn) Python庫在微處理器的裸機上運行。該軟件僅能運行256 k的空間和16 k的 RAM，但它被設(shè)計成與普通 Python完全兼容。

        起初，它被設(shè)計為可以在基于 ARM的系統(tǒng)上運行，其中包括 BBC micro: bit, Adafruit Circuit Playground Express和 MicroPython PyBoard，現(xiàn)在還可以用于其他處理器，包括ESP8266和ESP32。MicroPython非常擅長于復(fù)雜項目的原型設(shè)計。舉例來說，在ESP8266上， IoT項目可以創(chuàng)建一個 IoT項目，只需一些簡單的函數(shù)調(diào)用，將 MicroPython項目連接到本地Wi-Fi點，然后開始向 MQTT代理傳輸信息。

        (3)Blockly語言

        Blockly是一個受 Google支持的開源編程庫，它的目的是通過拖放塊使代碼更有邏輯。使用者不需要依賴于普通會話中不能用的單詞和短語，而是把這些詞組放入環(huán)境中，從而確定程序如何運行。舉例來說，不需要編寫 IF語句，用戶就可以把 IF塊拖拽到工作空間中，而且還可以把結(jié)果操作拖拽到 IF語句塊中。

        建立了模塊之后，用戶就可以用很多種語言(包括 JavaScript, Python, PHP, Lua和 Dart)導(dǎo)出它的 Blockly代碼。由于 Blockly系統(tǒng)需要一個特殊的連接，并且不允許不兼容的塊連接，所以 Blockly系統(tǒng)的一個優(yōu)勢就是幾乎不可能出現(xiàn)錯誤(不是 bug或錯誤，只是老的錯誤)。雖然這種編程方法可以在許多平臺上使用，包括 Micro Bit和 Adafruit Circuit Playground Express，但并非為最終的商用產(chǎn)品而設(shè)計。然而，它在原型設(shè)計階段很有用，特別是當(dāng)需要概念驗證、了解設(shè)備細節(jié)時(如寄存器、配置位和 IDE配置)將會很有用。

        (4)Arduino C++語言

        雖然 Arduino編程語言被稱為“Arduino編程語言”，但是實際上 Arduino是用很好的 C++編程的，并且使用了 Arduino特定庫的子集。Arduino C++與傳統(tǒng) C++的不同之處是：一般的單片機例程，因為標(biāo)準(zhǔn)庫 C++函數(shù)不能在它的功能和內(nèi)存上運行。利用 C++這個小型版本使得該語言更易訪問，因為很多設(shè)計者已經(jīng)熟悉了常規(guī) C++。事實上，通過使用編譯器，可以用 C++編寫代碼，然后將其解釋為 Arduino可用的代碼。

        采用 Arduino C++的優(yōu)點是，它可以在商業(yè)環(huán)境中工作，比大型語言如 Python要快，而且可以高度移植。應(yīng)用通用函數(shù)自動處理初始時在 ARM內(nèi)核中為 Uno編譯代碼。

        (5)BASIC語言

        BASIC語言最早出現(xiàn)于60年代，隨著個人電腦在80年代的興起進入了它的鼎盛時期。BASIC (初學(xué)者的通用符號指令代碼的首字母縮寫)到今天仍在使用，這使得設(shè)計者能夠把更多的精力集中于硬件，而更注重于軟件。單片機上使用的BASIC的兩個例子是PICAXE生產(chǎn)的，Microch使用PICASICSAMP(由Arallax生產(chǎn))和PICAXE。BASIC是原型甚至硬件開發(fā)的好語言，但由于其速度慢、能耗低，BASIC應(yīng)避免在商業(yè)產(chǎn)品中使用。

        應(yīng)用于單片機時， BASIC的解譯將導(dǎo)致性能的降低。然而，這種語言的優(yōu)點是高度可移植性。任何用 BASIC編寫的代碼都可用于任何帶有 BASIC解釋器的設(shè)備上。以往使用單片機時，設(shè)計者要選擇自己喜歡的平臺，再學(xué)習(xí)它所用的語言。現(xiàn)在，隨著語言和軟件的發(fā)展，語言可能會決定設(shè)計者使用哪種平臺。假如設(shè)計者想要尋找一個特定的功能，如 GPIO支持、網(wǎng)絡(luò)、通過 SSH通信的能力，那么語言和系統(tǒng)的選擇就是找到最優(yōu)開發(fā)路徑的重要因素。

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