###嵌入式 C語言 與 一般C語言的差異### * 特別注重如何用 嵌入式C語言 控制硬體： 一般 C 語言不需去控制硬體，不過 嵌入式C語言 需要學會如何用程式去控制硬體。 * 特別注重執行檔底層運作原理： 一般 C 語言只要能編譯出執行檔，放到 Windows 上跑即可。 嵌入式C語言 會詳細介紹執行檔運作時的底層原理。如：「負數」在電腦內如何表示的問題。一般程式師只要能寫出「-2」就可以了。嵌入式 C 語言工程師得知道，在電子電路層面上，是根本沒有「負號」這個觀念的，電子電路只能用「0 與 1」來表示「負數」。如何做到這點，就是我們 嵌入式C語言 課程內容會教的。 * 特別注重 C 語言中的「條件編譯」： 一般 C 語言工程師，他們執行檔案的硬體平台只有 Intel x86 一種，所以他們的程式碼撰寫時，不用考慮到這份原始碼可能會移植到不同硬體的情況。但要寫到「一份程式」能在「千萬種不同手機」上跑起來，就是功力了。因此，寫 嵌入式C語言 的工程師，會大量運用一大堆 if ~ then 的條件判斷，讓程式編譯成執行檔時，會根據目標硬體的不同，編譯出不同硬體平台的執行檔。而這種手法，就稱為「條件編譯」，乃嵌入式軟體工程師特別需要訓練的能力。 ###課程目標### * 熟悉 嵌入式C語言 開發環境的架設與使用。 * 了解 C 語言變數、分支、迴圈、函式…等基本語法。 * 認識前處理器、指標、特殊宣告等嵌入式系統常用的技巧。 * 知道一般 C 語言與嵌入式 C 語言不同之處。 ###課程對象### * 對嵌入式程式設計有興趣者。 * 有心朝嵌入式軟體工程師領域邁進的學員。 * 未來對於進入 Embedded Linux 相關工程師有興趣者。 ###課程內容### 第一章　課程介紹與環境安裝 * C 語言歷史介紹 * 開發環境安裝 * 開發板與 PC 的連接 * 如何傳送檔案到開發板 第二章　C 語言程式骨架與編譯流程 * C 語言原始碼基本架構 * 編譯與執行 * 一般編譯與執行 * 交叉編譯與執行 * 使用 Make 編譯執行檔 * 除錯工具 gdb 介紹 * 如何對開發板執行遠程除錯 第三章　定數、變數、常數 * 定數四大種類 * – 整數定數：123, 0123, 0×123, 123L, 123LL, 123u * – 浮點數定數：1.23, 1.23F, 1.23L, 1.23e-5 * – 文字定數：’a', L’a', “Hello" * – 布林值定數：true, false * 變數 * – 宣告公式：正負號 長度 型態 名稱 = 初值 * – 命名規則與習慣 * – 溢位與不足（Overflow vs. Underflow） * – 固定寬度變數：int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, … * – 轉型（Casting） * 常數 * – #define 常數 * – const 常數 * – enum 常數 第四章　運算子 * 運算子簡介 * 各種運算子介紹 * – 算數運算子 * – 關係運算子 * – 條件運算子 * – 位元運算子 * – 其它運算子 * 運算子優先順序與結合性 * 運算式（Expression） 第五章　分支與迴圈 * 分支：if~else, switch~case * 迴圈：for, while, do~while 第六章　複合資料結構 * 陣列 * – 宣告方法 * – 陣列在底層記憶體的排列方式 * 字串 * – char * 與 char [ ] 的不同 * – 常用的字串函數 * 結構體（struct） * – 簡介、定義、宣告 * – 結構體在底層記憶體的排列方式 * – 結構體成員對齊記憶體存取邊界的方法（Memory Alignment） * – 位元欄位（bitwise field structure） * 組合體（union） * – 簡介、定義、宣告 * – 組合體在嵌入式系統上的應用場合 第七章　指標 * 簡介與定義：指標 = 存放位址的變數 * 宣告與初始化 * 各種指標介紹與應用 * – 整數、浮點數、字元指標 * – 萬用指標：void * * – 陣列指標 * – 常數指標 vs. 指標常數（Pointer of Constant vs. Constant Pointer） * 如何直接存取嵌入式系統內的特定位址 * – 宣告語法 * – 慣用資料型態：unsigned long * * – volatile 修飾字 第八章　函數 * 函數定義、宣告、呼叫 * 區域變數、全域變數、與靜態變數 * 參數如何傳遞：傳值呼叫 vs. 傳址呼叫 * 指向函數的指標（Function Pointer） * 回呼函數（Callback Function） * 利用函數傳回「左值（l-value, Left Value）」 第九章　檔案操作 * 檔案串流介紹（File Streaming） * 使用 C 標準函式庫存取檔案：fopen(), fclose(),… * 使用 Linux 系統呼叫存取檔案：open(), close(),… 第十章　前置處理器 * 前置處理器命令簡介 * 巨集定義指令（#define） * – 定義常數與函數 * – 字串化運算子（Stringify Operator）：# * – 字符相接運算子（Token Concatenation Operator）： ## * 條件式編譯（#if） * – 語法介紹：#ifdef, #if defined(…) * – 使用時機 * – 當成註解使用：#if 0 ~ #else ~ #endif * 標頭檔引入（#include） * – 語法：#include 與 #include “…" * – 多重引入所造成的問題（Multiple Include Problem） * 其它指令：#error, #pragma,… 第十一章　使用C語言模擬物件導向 * 物件導向程式設計簡介與好處 * 使用 C 語言模擬「封裝」 * 使用 C 語言模擬「繼承」 * 使用 C 語言模擬「多型」 第十二章　其它嵌入式 C 語言技巧 * GNU 對 C 語言的擴充語法 * – switch ~ case 支援「範圍」 * – 零長度陣列 * – __builtin_XXX 系列函數 * 嵌入式 C 語言中 if 條件特殊寫法： if (0= =x) * 可變動函數參數個數（Variable Parameters of Functions） * 程式優化技巧 * – 環狀緩衝區 * – 查表法