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C语言中强制数据类型转换的总结
发表于 2008-5-18 13:37:46

● 字符型变量的值实质上是一个8位的整数值，因此取值范围一般是-128～127，char型变量也可以加修饰符unsigned，则unsigned char 型变量的取值范围是0～255(有些机器把char型当做unsighed char型对待， 取值范围总是0～255)。
● 如果一个运算符两边的运算数类型不同，先要将其转换为相同的类型，即较低类型转换为较高类型，然后再参加运算，转换规则如下图所示。
double ←── float 高
↑
long
↑
unsigned
↑
int ←── char,short 低
● 图中横向箭头表示必须的转换，如两个float型数参加运算，虽然它们类型相同，但仍要先转成double型再进行运算，结果亦为double型。 纵向箭头表示当运算符两边的运算数为不同类型时的转换，如一个long 型数据与一个int型数据一起运算，需要先将int型数据转换为long型， 然后两者再进行运算，结果为long型。所有这些转换都是由系统自动进行的， 使用时你只需从中了解结果的类型即可。这些转换可以说是自动的，但然，C语言也提供了以显式的形式强制转换类型的机制。
● 当较低类型的数据转换为较高类型时，一般只是形式上有所改变， 而不影响数据的实质内容， 而较高类型的数据转换为较低类型时则可能有些数据丢失。

赋值中的类型转换

当赋值运算符两边的运算对象类型不同时，将要发生类型转换， 转换的规则是：把赋值运算符右侧表达式的类型转换为左侧变量的类型。具体的转换如下：
(1) 浮点型与整型
● 将浮点数(单双精度)转换为整数时，将舍弃浮点数的小数部分， 只保留整数部分。
将整型值赋给浮点型变量，数值不变，只将形式改为浮点形式， 即小数点后带若干个0。注意：赋值时的类型转换实际上是强制的。
(2) 单、双精度浮点型
● 由于C语言中的浮点值总是用双精度表示的，所以float 型数据只是在尾部加0延长为doub1e型数据参加运算，然后直接赋值。doub1e型数据转换为float型时，通过截尾数来实现，截断前要进行四舍五入操作。
(3) char型与int型
● int型数值赋给char型变量时，只保留其最低8位，高位部分舍弃。
● chr型数值赋给int型变量时， 一些编译程序不管其值大小都作正数处理，而另一些编译程序在转换时，若char型数据值大于127，就作为负数处理。对于使用者来讲，如果原来char型数据取正值，转换后仍为正值;如果原来char型值可正可负，则转换后也仍然保持原值， 只是数据的内部表示形式有所不同。
(4) int型与1ong型
● long型数据赋给int型变量时，将低16位值送给int型变量，而将高16 位截断舍弃。(这里假定int型占两个字节)。
将int型数据送给long型变量时，其外部值保持不变，而内部形式有所改变。
(5) 无符号整数
● 将一个unsigned型数据赋给一个占据同样长度存储单元的整型变量时(如：unsigned→int、unsigned long→long，unsigned short→short) ，原值照赋，内部的存储方式不变，但外部值却可能改变。
● 将一个非unsigned整型数据赋给长度相同的unsigned型变量时， 内部存储形式不变，但外部表示时总是无符号的。
/*例:赋值运算符举例 */
main()
{ unsigned a,b;
  int i,j;
  a="65535";
  i="-1";
  j="a";
  b="i";
  printf("(unsigned)%u→(int)%d\n",a,j);
  printf("(int)%d→(unsigned)%u\n",i,b);
}
运行结果为：
(unsigned)65535→(int)-1
(int)-1→(unsigned)65535

● 计算机中数据用补码表示，int型量最高位是符号位，为1时表示负值，为0时表示正值。如果一个无符号数的值小于32768则最高位为0，赋给 int型变量后、得到正值。如果无符号数大于等于32768，则最高位为1， 赋给整型变量后就得到一个负整数值。反之，当一个负整数赋给unsigned 型变量时，得到的无符号值是一个大于32768的值。
● C语言这种赋值时的类型转换形式可能会使人感到不精密和不严格，因为不管表达式的值怎样，系统都自动将其转为赋值运算符左部变量的类型。
● 而转变后数据可能有所不同，在不加注意时就可能带来错误。 这确实是个缺点，也遭到许多人们批评。但不应忘记的是：c面言最初是为了替代汇编语言而设计的，所以类型变换比较随意。当然， 用强制类型转换是一个好习惯，这样，至少从程序上可以看出想干什么。
 

系统分类: 软件开发
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MSP430的软硬件C延时程序设计
发表于 2008-5-18 11:36:35
MSP430的软硬件C延时程序设计
      MSP430是超低功耗16位单片机，越来越受到电子工程师亲睐并得到广泛应用。C程序直观，可读性好，易于移植和维护，已被很多单片机编程人员所采用。MSP430集成开发环境(如IAR Embedded Workbench和AQ430)都集成了C编译器和C语言级调试器C—SPY。但是C语言难以实现精确延时，这一直困扰着很多MSP430单片机程序员。笔者在实际项目开发过程中，遇到很多需要严格时序控制的接口器件，如单总线数字温度传感器DSl8820、实时时钟芯片PCF8563(需要用普通]／o模拟12C总线时序)、三线制数字电位器AD8402、CF卡(Compact Flash Card)等都需要μs级甚至纳ns级精确延时；而一些慢速设备只需要ms到s级的延时。为此，笔者提出了适合于不同延时级别需要的软件或硬件精确延时方法，并已实际应用，效果良好，大大缩短了开发周期。 　

      1  硬件延时 

      MSP430单片机系统程序多采用事件驱动机制，即在没有外部事件触发的情况下CPU休眠于低功耗模式中。当外部事件到来时，产生中断激活CPU，进入相应的中断服务程序(ISR)中。中断响应程序只完成两个任务，一是置位相应事件的标志，二是使MCU退出低功耗模式。主程序负责使MCU在低功耗模式和事件处理程序之间切换，即在主程序中设一个无限循环，系统初始化以后直接进入低功耗模式。MCU被唤醒后，判断各标志是否置位。如果是单一标志置位,那么MCU执行相应的事件处理程序，完成后转入低功耗模式；若是有多个标志同时置位，主程序按照事先排好的消息队列对它们依次判别并进行处理，所有事件处理完毕以后MCU休眠，系统进入低功耗状态(该消息队列的顺序是按照任务的重要性设定的优先级)。在这种前后台系统中，由于主程序是无限循环，就必须关闭看门狗，与其闲置，不如用其定时器的功能作硬件延时。使用MSP430单片机看门狗定时器实现任意时长精确延时，既满足了系统实时低功耗的要求，也弥补了使用无限循环延时的时间难确定和占用CPU时间长的缺点。通过下例，讲解在同一WDT ISR中完成不同时长延时的技巧。

      #pragma vector=WD_r_VECTOR

      interrupt void WDT_Delay(void){

      ／／看门狗中断服务程序

      if((DelayTime&Delay500ms)==Delay500ms){

      ／／判断需要500 ms延时的标志是否置位

      static unsigned int n250MS=O；

      n250MS++；

      if(n250MS==2){      ／／延时250ms×2=500ms

      n250MS=0；      ／／清零计数器

      DelayTime＆=~Delay500ms；／／复位标志位

      WDTCTL=WDTHOLD+WDTPW;

      1El＆=～WDTlE；／／关闭看门狗定时器并禁止其中断

      }

      }

      if((DelayTime＆Delay30s)==Delay30s){

      ／／判断需要的30 s延时标志是否置位

      static unsigned int nS=0；

      nS++；

      if(nS==30){      ／／延时1 s×30=30 s

      nS=0；      ／／清零计数器

      DelayTime＆=～Delay30s；／／复位标志位

      WDTCTL=WDTHOLD+WDTPW;

      IEl&=～WDTlE；  ／／关闭看门狗定时器并禁止其中断

      }

      }

      }

      如果任务1需要500 ms的延时，只需在需要延时处执行如下语句：

      WDTCTL=WDT_ADLY_250；

      IE┃ =WDTIE；      ／／①

      DelayTime┃=Delay500ms      ／／②

      while((DelayTime＆Delay500ms)==Delay500ms)；  ／／③

      ①处是配置看门狗工作在定时器模式，WDT每隔250 ms产生一次中断请求。可以根据需要改变时钟节拍，在使用32768 Hz晶振作为时钟源时，可以产生1．9ms、16 ms、250 ms和1000 ms的延时基数。在头文件msp430xl4x．h中，将这4种翻转时间的WDT配置宏定义为：WDT_ADLY_1_9、WDT_ADLY_16、WDT_ADLY_250和WDT_ADLY_1000。如果用DCOCLK作为SMCLK的时钟源，WDT选择SMCLK=1 MHz为时钟源，这样可以有O．064 ms、0．5 ms、8 ms和32 ms延时基数可供使用。

      ②处设置一个标志位，方便WDT ISR判别并进入相应的延时分支。

      ③处一直判别DelayTime标志组中的Delay500ms位，如果处于置位状态，说明所需的延时未到，执行空操作，直到延时时间到，在WDTISR中将Delay500ms复位，跳出while()循环，执行下一条指令。
   
      同理，如果任务2需要30 s延时，通过WDTCTL=WDT_ADLY_1000激活WDT中断，每隔1 s进中断一次，在WDT ISR中判别标志发现是Delay30s置位而不是Delay500ms执行30 s延时程序分支。每中断一次，计数器nS加l，直到计到30，说明30 s延时完成，清零计数器，停止看门狗(WETCTL=WE)THOLD+WDTPW；)可停止产生中断，并复位该延时标志，以通知任务延时时间到，可以执行下面的指令了。
      
      在WDT ISR中可以根据延时基数和计数器的搭配实现任意长度的时间延时。在系统程序设计时，先确定所需的不同延时时间，然后在WDT。ISR中添加相应的延时分支即可。嵌入式实时操作系统μC／OS—II移植于MSP430单片机就是使用看门狗定时器产生时钟节拍的。
      
      对于系统比较简单，只需要单一时长的延时．而又要考虑系统功耗时，介绍另一种使用看门狗定时器中断完成延时的方法。若要延时1 s，则设定WDT每250 ms中断一次。在需要延时处，启动看门狗定时器并允许其中断，系统进入低功耗模式3(共有5种．模式)休眠。在中断服务程序中对延时时间累加，当达到1 s时唤醒CPU，并停止看门狗定时器中断。实例代码如下：

      vold main(vold){

      WDTCTL=WDT_ADT_ADLY_250)

 &nbs