從單片機(jī)誕生開(kāi)始發(fā)展到現(xiàn)在，單片機(jī)的規(guī)格并沒(méi)有多大的變化，但是語(yǔ)言和支持軟件的擴(kuò)展為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了許多途徑。多年來(lái)，單片機(jī)進(jìn)行編程涉及兩種語(yǔ)言的選擇：C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言。但是隨著現(xiàn)在可用于單片機(jī)的新語(yǔ)言出現(xiàn)，用戶在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中面臨更多選擇。

        宇凡微單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師表示，單片機(jī)開(kāi)發(fā)用哪種語(yǔ)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(yǔ)言可以用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)：

        (1)C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言

        在單片機(jī)可以使用新語(yǔ)言之前，兩個(gè)可用的選擇是C和Assembly。在深入探索新語(yǔ)言之前，讓我們簡(jiǎn)單看一下。C語(yǔ)是在20世紀(jì)70年代初開(kāi)發(fā)的，也是一種流行的單片機(jī)語(yǔ)言。C可以和單片機(jī)一起使用，因?yàn)镃有處理內(nèi)存分配的能力，也可以執(zhí)行if語(yǔ)句、循環(huán)、數(shù)學(xué)表達(dá)等復(fù)雜功能;匯編是 C語(yǔ)言的另一種選擇。codec是一種比較古老的語(yǔ)言，通常使用特定于設(shè)備的代碼，并且使用匯編工具來(lái)轉(zhuǎn)換它。通過(guò)該語(yǔ)言，用戶可以直接訪問(wèn) CPU，在 CPU中精心調(diào)節(jié)程序，從而實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)時(shí)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(yǔ)言

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

        起初，它被設(shè)計(jì)為可以在基于 ARM的系統(tǒng)上運(yùn)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(zhǎng)于復(fù)雜項(xiàng)目的原型設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，在ESP8266上， IoT項(xiàng)目可以創(chuàng)建一個(gè) IoT項(xiàng)目，只需一些簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用，將 MicroPython項(xiàng)目連接到本地Wi-Fi點(diǎn)，然后開(kāi)始向 MQTT代理傳輸信息。

        (3)Blockly語(yǔ)言

        Blockly是一個(gè)受 Google支持的開(kāi)源編程庫(kù)，它的目的是通過(guò)拖放塊使代碼更有邏輯。使用者不需要依賴于普通會(huì)話中不能用的單詞和短語(yǔ)，而是把這些詞組放入環(huán)境中，從而確定程序如何運(yùn)行。舉例來(lái)說(shuō)，不需要編寫 IF語(yǔ)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(yǔ)句塊中。

        建立了模塊之后，用戶就可以用很多種語(yǔ)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(gè)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(gè)優(yōu)勢(shì)就是幾乎不可能出現(xiàn)錯(cuò)誤(不是 bug或錯(cuò)誤，只是老的錯(cuò)誤)。雖然這種編程方法可以在許多平臺(tái)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(jì)。然而，它在原型設(shè)計(jì)階段很有用，特別是當(dāng)需要概念驗(yàn)證、了解設(shè)備細(xì)節(jié)時(shí)(如寄存器、配置位和 IDE配置)將會(huì)很有用。

        (4)Arduino C++語(yǔ)言

        雖然 Arduino編程語(yǔ)言被稱為“Arduino編程語(yǔ)言”，但是實(shí)際上 Arduino是用很好的 C++編程的，并且使用了 Arduino特定庫(kù)的子集。Arduino C++與傳統(tǒng) C++的不同之處是：一般的單片機(jī)例程，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)庫(kù) C++函數(shù)不能在它的功能和內(nèi)存上運(yùn)行。利用 C++這個(gè)小型版本使得該語(yǔ)言更易訪問(wèn)，因?yàn)楹芏嘣O(shè)計(jì)者已經(jīng)熟悉了常規(guī) C++。事實(shí)上，通過(guò)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(diǎn)是，它可以在商業(yè)環(huán)境中工作，比大型語(yǔ)言如 Python要快，而且可以高度移植。應(yīng)用通用函數(shù)自動(dòng)處理初始時(shí)在 ARM內(nèi)核中為 Uno編譯代碼。

        (5)BASIC語(yǔ)言

        BASIC語(yǔ)言最早出現(xiàn)于60年代，隨著個(gè)人電腦在80年代的興起進(jìn)入了它的鼎盛時(shí)期。BASIC (初學(xué)者的通用符號(hào)指令代碼的首字母縮寫)到今天仍在使用，這使得設(shè)計(jì)者能夠把更多的精力集中于硬件，而更注重于軟件。單片機(jī)上使用的BASIC的兩個(gè)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(kāi)發(fā)的好語(yǔ)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(jī)時(shí)， BASIC的解譯將導(dǎo)致性能的降低。然而，這種語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)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(jī)時(shí)，設(shè)計(jì)者要選擇自己喜歡的平臺(tái)，再學(xué)習(xí)它所用的語(yǔ)言?，F(xiàn)在，隨著語(yǔ)言和軟件的發(fā)展，語(yǔ)言可能會(huì)決定設(shè)計(jì)者使用哪種平臺(tái)。假如設(shè)計(jì)者想要尋找一個(gè)特定的功能，如 GPIO支持、網(wǎng)絡(luò)、通過(guò) SSH通信的能力，那么語(yǔ)言和系統(tǒng)的選擇就是找到最優(yōu)開(kāi)發(fā)路徑的重要因素。

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