单片机C语言程序设计：物联网应用开发，连接万物

# 1. 单片机C语言简介**

单片机C语言是一种专为单片机设计的编程语言，它基于C语言，但针对单片机的特性进行了优化。单片机C语言具有代码紧凑、执行效率高、可移植性强等优点，广泛应用于嵌入式系统开发中。

单片机C语言与标准C语言的主要区别在于：

* **内存模型：**单片机具有有限的内存空间，因此单片机C语言采用了一种称为哈佛架构的内存模型，将程序代码和数据存储在不同的物理地址空间中。
* **寄存器访问：**单片机具有丰富的寄存器资源，单片机C语言提供了直接访问寄存器的语法，方便对硬件进行控制。
* **中断处理：**单片机需要处理来自外部设备或内部事件的中断，单片机C语言提供了专门的中断处理机制，可以快速响应中断事件。

# 2. 单片机C语言编程基础

### 2.1 C语言基础语法

C语言是一种广泛应用于单片机编程的计算机语言。其语法简洁高效，具有较强的可移植性。单片机C语言编程的基础语法包括：

- **数据类型：**int（整数）、float（浮点数）、char（字符）、double（双精度浮点数）等。
- **变量：**用于存储数据的内存单元，使用关键字`int`、`float`等声明变量类型。
- **常量：**值不可改变的数据，使用关键字`const`声明。
- **运算符：**用于执行算术、逻辑和比较操作，如`+`、`-`、`*`、`&&`、`||`。
- **控制流：**使用`if`、`else`、`switch`等语句控制程序执行流程。
- **函数：**可重用的代码块，用于执行特定任务。

### 2.2 单片机硬件结构与寄存器

单片机是一种集成了CPU、存储器、输入/输出接口等功能于一体的微控制器。其硬件结构主要包括：

- **CPU：**中央处理器，负责执行程序指令。
- **存储器：**分为程序存储器（ROM/Flash）和数据存储器（RAM）。
- **输入/输出接口：**用于与外部设备进行数据交换。

单片机还具有寄存器，用于存储临时数据和控制程序执行。寄存器类型包括：

- **通用寄存器：**用于存储数据和地址。
- **特殊功能寄存器：**用于控制特定硬件功能，如定时器、中断等。

### 2.3 输入/输出端口编程

单片机通过输入/输出端口与外部设备进行数据交换。输入端口用于接收外部信号，输出端口用于输出信号。输入/输出端口编程主要涉及：

- **端口配置：**设置端口方向（输入/输出）和功能（普通I/O、中断等）。
- **数据读写：**使用`in`、`