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1.数据类型
单片机的存储器十分有限，因此在单片机上编程时需要高效地利用资源，这就要求对各种数据类型有深刻的理解。各种数据类型的含义与长度如表3.1.1所示。
表3.1.1 各种数据类型的含义与长度
续表
2.运算符号与控制流程
C语言常用的运算符号主要包括以下部分。
⊙算术运算：+ - * / ^ %
⊙逻辑运算：|| && ！
⊙关系运算：> < >= <= == ！=
⊙位运算：～ << >> & ^ |
⊙增量和减量运算：++ --
⊙复合赋值运算：+= -= *= /= %=
⊙指针和地址运算：* &
⊙强制类型转换：（类型）变量
其中，位操作在嵌入式编程中极为重要，对寄存器的操作离不开位操作，本节将详细介绍此部分，其他知识较为基础，在此不做赘述。
程序的控制流程由一系列控制语句完成（C语言共9种语句）。
⊙if ()…else… （条件语句）
⊙for() （循环语句）
⊙while() （循环语句）
⊙do while() （循环语句）
⊙continue （结束本次循环语句）
⊙break （终止switch或循环语句）
⊙switch （分支选择语句）
⊙return （函数返回语句）
⊙goto （跳转语句）
通过循环、判断、分支选择、调用函数、跳转等实现一定的控制功能。由于控制语句比较基础，在此不做赘述。
参与运算的量按二进制位进行运算。C语言提供了以下6种位运算符。
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
～ 求反
<< 左移
>> 右移
1）按位与（&）运算
按位与运算符“&”是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相与。只有对应的两个二进制位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参与运算的数均以补码方式出现。
例如，9&5可写成算式：00001001（9的二进制补码）& 00000101（5的二进制补码）为00000001（1的二进制补码），即9&5=1。
按位与运算通常用来对某些位清零或保留某些位。例如，把 a 的高8位清零，保留低8位，可进行a&255运算（255的二进制数为0000000011111111）。
2）按位或（|）运算
按位或运算符“|”是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相或。只要对应的两个二进制位有一个为1时，其结果位就为1。参与运算的两个数均以补码方式出现。
例如，9|5可写成算式：00001001 | 00000101为00001101（十进制数为13），得9|5=13。
3）按位异或（^）运算
按位异或运算符“^”是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相异或。当两个对应的二进制位相异时，结果为1。参与运算的数仍以补码形式出现。
例如，9^5可写成算式：00001001 ^ 00000101 为00001100（十进制数为12），即9^5=12。
4）求反（～）运算
求反运算符“～”为单目运算符，具有右结合性，其功能是对参与运算数的各二进制位按位求反。
例如，～9的运算为：～（0000000000001001）为1111111111110110。
5）左移（<<）运算
左移运算符“<<”是双目运算符，其功能是把“<< ”左边的运算数的各二进制位全部左移若干位，由“<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。
例如， a <<4指把 a 的各二进制位向左移动4位，如 a =00000011（十进制数为3），左移4位后为00110000（十进制数为48）。
6）右移运算
右移运算符“>>”是双目运算符，其功能是把“>>”左边的运算数的各二进制位全部右移若干位，“>>”右边的数指定移动的位数。
例如，设 a =15， a >>2表示把000001111右移为00000011（十进制数为3）。应该说明的是，对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时，最高位补0，而为负数时，符号位补1，最高位补0或补1取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。
3.指针的应用
C语言的高效性、灵活性、可移植性是所有嵌入式编程人员所共识的，其中灵活性是学习者体会最深的一点。C语言指针将C语言的灵活性体现得淋漓尽致。运用指针可以提高程序的运行速度，降低程序的存储空间，也可以有效地表示和实现复杂的数据结构。
1）定义一个指针变量
指针变量其一般形式为：
类型说明符 *变量名
其中，* 表示这是一个指针变量，变量名即为定义的指针变量名；类型说明符表示本指针变量所指向变量的数据类型。
例如，int *p1; 表示 p 1是一个指针变量。它的值是某个整型变量的地址，或者说 p 1指向一个整型变量。至于 p 1究竟指向哪一个整型变量，应由向 p 1赋予的地址来决定。
再如：
应该注意的是，一个指针变量只能指向同类型的变量。例如， p 3只能指向浮点变量，不能时而指向一个浮点变量，时而又指向一个字符变量。
对指针变量赋值规则如下。
指针变量只能赋予地址，不能赋予任何其他数据，否则将引起错误。在C语言中，变量的地址是由编译系统分配的，对用户完全透明，用户不知道变量的具体地址。设有指向整型变量的指针变量 p ，如要把整型变量 a 的地址赋予 p 可以有以下两种方式。
（1）指针变量初始化的方法：
（2）赋值语句的方法：
不允许把一个数赋予指针变量，故下面的赋值是错误的：
被赋值的指针变量前不能再加“*”说明符，如写为*p=&a 也是错误的。假设：
定义两个整型变量 i 、 x ，再定义一个指向整型数的指针变量ip。 i 和 x 中可存放整数，而ip中只能存放整型变量的地址。
可以把 i 的地址赋给ip：ip=&i;
2）通过指针引用数组
一个变量有地址，一个数组包含多个元素，每个数组元素都在内存中占有存储单元，它们都有相应的地址。与指针变量指向变量一样，指针变量也可以指向数组元素（把某一个元素的地址放到一个指针变量中）。数组元素的指针就是数组元素的地址。
可以用一个指针变量指向一个数组元素。例如，
在C语言中，数组名代表数组中首元素（序号为0的元素）的地址，因此下面两个语句等价：
注意：数组名不代表数组中的所有元素，只代表数组首元素的地址。上述“p=a;”的作用是“把 a 数组首元素的地址赋给指针变量 p ”，而不是“把数组 a 各元素的值赋给 p ”。
C语言规定：如果指针变量 p 已指向数组中的一个元素，则 p +1指向同一数组中的下一个元素。
引入指针变量后，就可以用第二种方法来访问数组元素了。
如果 p 的初值为&a[0]，则 p + i 和 a + i 就是a[i]的地址，或者说它们指向 a 数组的第 i 个元素。*(p+i)或*(a+i)就是 p + i 或 a + i 所指向的数组元素，即a[i]。例如，*(p+5)或*(a+5)就是a[5]。
指向数组的指针变量也可以带下标，如p[i]与*(p+i)等价。
4.结构体
结构体就是一个可以包含不同数据类型的结构，是一种可以自己定义的数据类型。它的特点和数组主要有两点不同。首先，结构体可以在一个结构中声明不同的数据类型；其次，相同结构的结构体变量是可以相互赋值的。而数组是做不到的，因为数组是单一数据类型的数据集合，它本身不是数据类型（而结构体是），数组名称是常量指针，所以不可以作为左值进行运算，所以数组之间不能通过数组名称相互复制，即使数据类型和数组大小完全相同。
结构体有其显著优势，能够节省内存空间，极大地提高代码效率。对于智能汽车来说，存储资源相对有限，合理运用结构体可以提升代码空间。
定义一个结构体的一般形式为：
成员表列由若干个成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明，其形式为：类型说明符 成员名。
成员名的命名应符合标识符的书写规定。例如，
在这个结构体中，结构名为stu，该结构由4个成员组成：第1个成员为num，整型变量；第2个成员为name，字符数组；第3个成员为sex，字符变量；第4个成员为score，实型变量，并对各成员进行了初始化。将101,“Li ping”，‘M’，45按顺序分别赋给了stu结构体变量中的成员num, name数组，sex, score。
应注意在括号后的分号是不可少的。结构定义之后，即可进行变量说明。凡说明为结构stu的变量都由上述4个成员组成。由此可见，结构体是一种复杂的数据类型，是数目固定、类型不同的若干有序变量的集合。
定义了一个结构数组boy，共有5个元素，boy[0]～boy[4]。每个数组元素都具有struct stu的结构形式。对结构数组可以作初始化赋值。
例如，
当对全部元素作初始化赋值时，也可不给出数组长度。
5.位域
位域是指信息在存储时并不需要占用一个完整的字节，而只需要占几个或一个二进制位。例如，在存放一个开关量时，只有0和1两种状态，用一位二进制位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进制位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
与结构体定义相仿，其形式为：
其中，位域列表的形式为：类型说明符 位域名：位域长度。
此结构体里嵌套共用体， R 、 B 为共用体里的两个变量，占用相同的内存单元。data为bs变量，共占两个字节。其中位域 a 占8位，位域 b 占2位，位域 c 占6位。
如果给此内存单元整体赋值：register.R=data;
如果给此内存单元高8位赋值：register.B.a=data;
6.编译预处理
1）宏定义
解析：用一个指定的标志符来代表一个字符串。
2）条件编译
条件编译用高速编译器，某些代码不用编译，经常使用它来避免重复编译。
条件编译一般用于头文件中，以上是智能汽车工程的总头文件。
1.命名基本原则
（1）命名清晰明了，有明确含义，使用完整单词或约定俗成的缩写。通常，较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写；较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写，即“见名知意”。
（2）命名风格要自始至终保持一致。
（3）命名中若使用特殊约定或缩写，要有注释说明。
（4）为了代码复用，命名中应避免使用与具体项目相关的前缀。
（5）应使用英语命名。
2.预定义
只使用大写字母、下划线和数字。
例如，#define MAX_LENGTH 1
3.宏和常量命名
只使用大写字母、下划线和数字。宏和常量全部用大写字母来命名，词与词之间用下划线分隔。程序中用到的数字均应用有意义的枚举或宏来代替。
4.变量命名
变量命名规则： <<范围>_类型>名称。
变量命名介绍如表3.1.2所示，变量类型介绍如表3.1.3所示。
表3.1.2 变量命名介绍
表3.1.3 变量类型介绍
例如：
局部循环体控制变量优先使用 i 、 j 、 k 等；局部长度变量优先使用len、num等；临时中间变量优先使用temp、tmp等。
5.结构和类型定义
按Camel-Style方式命名，如ThisIsAnExampleStructOrEnumOrTyedef，避免使用下划线。
6.枚举
7.函数命名
按Camel-Style方式命名，如ThisIsAnExampleMethod。
8.文件命名
一个文件包含一类功能或一个模块的所有函数，文件名称应清楚表明其功能或性质。每个.c文件应该有一个同名的.h文件作为头文件。
1.注释基本原则
注释有助于对程序的阅读理解，说明程序在“做什么”，解释代码的目的、功能和所采用的方法。一般情况下源程序有效注释量在30%左右。注释语言必须准确、易懂、简洁。边写代码边注释，修改代码的同时修改相应的注释，不再有用的注释要删除。汇编语言和C语言中都用“//”，取消“；”不使用段的注释用“/* */”（调试时可用）。
2.文件注释
文件注释必须说明文件名、项目名称、函数功能、创建人、创建日期、版本等相关信息。修改文件代码时，应在文件注释中记录修改日期、修改人员，并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。文件注释放在文件顶端，用“/*……*/”格式包含。注释文本每行缩进4个空格；每个注释文本的分项名称应对齐。
/***********************************************************
文件名称：
项目名称：
平台信息：
作 者：
版 本：
说 明：
修改记录：
***********************************************************/
3.函数注释
函数头部注释应包括函数名称、函数功能、入口参数、出口参数等内容，如有必要还可增加作者、创建日期、修改记录（备注）等相关项目。函数头部注释放在每个函数的顶端，用“/*……*/”格式包含。其中，函数名称应简写为FunctionName()，不加入口/出口参数等信息。
/***********************************************************
函数名称：
函数功能：
入口参数：
出口参数：
备 注：
***********************************************************/
4.代码注释
代码注释应与被注释的代码紧邻，放在其上方或右方，不可放在下面，如放于上方则须与其上面的代码用空行隔开。一般少量注释应该添加在被注释语句的行尾，一个函数内的多个注释左对齐；较多注释则应加在上方且注释行与被注释的语句左对齐。通常，分支语句（条件分支、循环语句等）必须编写注释。其程序块结束行“｝”的右方应加表明该程序块结束的标记“end of …”，尤其在多重嵌套时。
5.变量、常量、宏的注释
同一类型的标识符应集中定义，并在定义的前一行对其共性加以统一注释。对单个标识符的注释应加在定义语句的行尾。全局变量一定要有详细的注释，包括其功能、取值范围、哪些函数或过程存取它，以及存取时的注意事项等。注释用“//…//”的格式。
见上节预编译处理内容，在此不再赘述。
（1）代码的每一级均往右缩进4个空格。
（2）不使用Tab键。
（3）相对独立的程序块之间要加空行。
（4）括号内侧（左括号后面和右括号前面）不加空格，多重括号间不加空格。
例如，SetName(GetFunc())；
（5）函数形参之间应该有且只有一个空格（形参逗号后面加空格）。
例如，CallFunction(para1, para2, para3)，而CallFunction(para1,para2,para3)不符合要求。
（6）操作符前后均加一个空格，如nSum = nNunm1 + nNum2，而nSum=nNunm1+ nNum2不符合要求。
（7）单目操作符，如“！”“～”“++”“-”“&”（地址运算符）等，后面不加空格，如i++，pName = &name，bRes =！(x < 10)。
（8）if、else if、else、for、while语句无论其执行体是一条语句还是多条语句都必须加花括号，且左右花括号各独占一行。
（9）if、else if、else、for、while中的条件判断，操作符只可能是 = =、！=、&&、||、<、>、<=、>=。例如，
绝对不允许写成：
（10）Switch 语句必须包含Default 分支。例如，
（11）一个函数不要超过80行代码。