編譯程序比較復雜所以執行率高
① 單片機編程語言一般有哪幾種
單片機的編程語言有三種種:機器語言、匯編語言與高級語言。
機器語言是計算機能夠看懂的語言。(形式為一段二進制代碼)
5.由於計算機只能看懂機器語言所以無論是匯編語言還是高級語言都需要經過編譯成為機器語言才能夠執行。
拓展資料
單片機的高級語言
51單片機支持三種高級語言,即PL/M,C和BASIC。c語言是一種通用的程序設計語言,其代碼率高,數據類型及運算符豐富,並具有良好的程序結構,適用於各種應用的程序設計,是目前使用較廣的單片機編程語言。
單片機的C語言採用C51編譯器(簡稱C51)。有C51產生的目標代碼短,運行速度高,所需存儲空間小,符合C語言的ANSI標准,生成的代碼遵循Intel目標文件格式,而且可與A51匯編語言或PL/M51語言目標代碼混合使用
② 匯編語言是一種什麼程序設計語言
匯編語言是一種用於電子計算機、微處理器、微控制器或其他可編程器件的低級語言,亦稱為符號語言。在匯編語言中,用助記符代替機器指令的操作碼,用地址符號或標號代替指令或操作數的地址。
比起機器語言,匯編語言具有更高的機器相關性,更加便於記憶和書寫,但又同時保留了機器語言高速度和高效率的特點。
匯編語言仍是面向機器的語言,很難從其代碼上理解程序設計意圖,設計出來的程序不易被移植,故不像其他大多數的高級計算機語言一樣被廣泛應用。所以在高級語言高度發展的今天,它通常被用在底層,通常是程序優化或硬體操作的場合。
(2)編譯程序比較復雜所以執行率高擴展閱讀:
在許多程序的設計當中,高級語言和匯編語言可以相互交叉調用,進行參數傳遞,共享數據信息,這便是所謂的混合編程。
程序員往往在高級語言程序中直接嵌入匯編語句,以實現對硬體直接進行控制的功能,這是混合編程中常見的做法。也可以在高級語言程序中使用匯編語言中定義的變數和常量,或使用內部函數對匯編語句進行調用。
簡而言之,這類混合編程的方法可以讓高級語言與匯編語言互相取長補短,各自發揮各自優勢,同時減少各自缺點所帶來的不便,善用這個方法可以使開發和編程工作達到事半功倍的效果。
③ 簡單指令集和復雜指令集的區別
RISC(精簡指令集計算機)和CISC(復雜指令集計算機)是當前CPU的兩種架構。它們的區別在於不同的CPU設計理念和方法。
CPU架構是廠商給屬於同一系列的CPU產品定的一個規范,主要目的是為了區分不同類型CPU的重要標示
早期的CPU全部是CISC架構,它的設計目的是要用最少的機器語言指令來完成所需的計算任務。比如對於乘法運算,在CISC架構的CPU上,您可能需要這樣一條指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以將ADDRA和ADDRB中的數相乘並將結果儲存在ADDRA中。將ADDRA, ADDRB中的數據讀入寄存器,相乘和將結果寫回內存的操作全部依賴於CPU中設計的邏輯來實現。這種架構會增加CPU結構的復雜性和對CPU工藝的要求,但對於編譯器的開發十分有利。比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接編譯為一條乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU還在使用CISC架構。
RISC架構要求軟體來指定各個操作步驟。上面的例子如果要在RISC架構上實現,將ADDRA, ADDRB中的數據讀入寄存器,相乘和將結果寫回內存的操作都必須由軟體來實現,比如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。這種架構可以降低CPU的復雜性以及允許在同樣的工藝水平下生產出功能更強大的CPU,但對於編譯器的設計有更高的要求。
復雜指令集計算機(CISC)
長期來,計算機性能的提高往往是通過增加硬體的復雜性來獲得.隨著集成電路技術.特別是VLSI(超大規模集成電路)技術的迅速發展,為了軟體編程方便和提高程序的運行速度,硬體工程師採用的辦法是不斷增加可實現復雜功能的指令和多種靈活的編址方式.甚至某些指令可支持高級語言語句歸類後的復雜操作.至使硬體越來越復雜,造價也相應提高.為實現復雜操作,微處理器除向程序員提供類似各種寄存器和機器指令功能外.還通過存於只讀存貯器(ROM)中的微程序來實現其極強的功能 ,傲處理在分析每一條指令之後執行一系列初級指令運算來完成所需的功能,這種設計的型式被稱為復雜指令集計算機(Complex Instruction Set Computer-CISC)結構.一般CISC計算機所含的指令數目至少300條以上,有的甚至超過500條.
精簡指令集計算機(RISC)
採用復雜指令系統的計算機有著較強的處理高級語言的能力.這對提高計算機的性能是有益的.當計算機的設計沿著這條道路發展時.有些人沒有隨波逐流.他們回過頭去看一看過去走過的道路,開始懷疑這種傳統的做法:IBM公司沒在紐約Yorktown的JhomasI.Wason研究中心於1975年組織力量研究指令系統的合理性問題.因為當時已感到,日趨龐雜的指令系統不但不易實現.而且還可能降低系統性能.1979年以帕特遜教授為首的一批科學家也開始在美國加冊大學伯克萊分校開展這一研究.結果表明,CISC存在許多缺點.首先.在這種計算機中.各種指令的使用率相差懸殊:一個典型程序的運算過程所使用的80%指令.只佔一個處理器指令系統的20%.事實上最頻繁使用的指令是取、存和加這些最簡單的指令.這樣-來,長期致力於復雜指令系統的設計,實際上是在設計一種難得在實踐中用得上的指令系統的處理器.同時.復雜的指令系統必然帶來結構的復雜性.這不但增加了設計的時間與成本還容易造成設計失誤.此外.盡管VLSI技術現在已達到很高的水平,但也很難把CISC的全部硬體做在一個晶元上,這也妨礙單片計算機的發展.在CISC中,許多復雜指令需要極復雜的操作,這類指令多數是某種高級語言的直接翻版,因而通用性差.由於採用二級的微碼執行方式,它也降低那些被頻繁調用的簡單指令系統的運行速度.因而.針對CISC的這些弊病.帕特遜等人提出了精簡指令的設想即指令系統應當只包含那些使用頻率很高的少量指令.並提供一些必要的指令以支持操作系統和高級語言.按照這個原則發展而成的計算機被稱為精簡指令集計算機(Reced Instruction Set Computer-RISC)結構.簡稱RISC.
CISC與RISC的區別
我們經常談論有關"PC"與"Macintosh"的話題,但是又有多少人知道以Intel公司X86為核心的PC系列正是基於CISC體系結構,而 Apple公司的Macintosh則是基於RISC體系結構,CISC與RISC到底有何區別?
從硬體角度來看CISC處理的是不等長指令集,它必須對不等長指令進行分割,因此在執行單一指令的時候需要進行較多的處理工作。而RISC執行的是等長精簡指令集,CPU在執行指令的時候速度較快且性能穩定。因此在並行處理方面RISC明顯優於CISC,RISC可同時執行多條指令,它可將一條指令分割成若干個進程或線程,交由多個處理器同時執行。由於RISC執行的是精簡指令集,所以它的製造工藝簡單且成本低廉。
從軟體角度來看,CISC運行的則是我們所熟識的DOS、Windows操作系統。而且它擁有大量的應用程序。因為全世界有65%以上的軟體廠商都理為基於CISC體系結構的PC及其兼容機服務的,象赫赫有名的Microsoft就是其中的一家。而RISC在此方面卻顯得有些勢單力薄。雖然在RISC上也可運行DOS、Windows,但是需要一個翻譯過程,所以運行速度要慢許多。
目前CISC與RISC正在逐步走向融合,Pentium Pro、Nx586、K5就是一個最明顯的例子,它們的內核都是基於RISC體系結構的。他們接受CISC指令後將其分解分類成RISC指令以便在遇一時間內能夠執行多條指令。由此可見,下一代的CPU將融合CISC與RISC兩種技術,從軟體與硬體方面看二者會取長補短。
復雜指令集CPU內部為將較復雜的指令解碼,也就是指令較長,分成幾個微指令去執行,正是如此開發程序比較容易(指令多的緣故),但是由於指令復雜,執行工作效率較差,處理數據速度較慢,PC 中 Pentium的結構都為CISC CPU。
RISC是精簡指令集CPU,指令位數較短,內部還有快速處理指令的電路,使得指令的解碼與數據的處理較快,所以執行效率比CISC高,不過,必須經過編譯程序的處理,才能發揮它的效率,我所知道的IBM的 Power PC為RISC CPU的結構,CISCO 的CPU也是RISC的結構。
咱們經常見到的PC中的CPU,Pentium-Pro(P6)、Pentium-II,Cyrix的M1、M2、AMD的K5、K6實際上是改進了的CISC,也可以說是結合了CISC和RISC的部分優點。
RISC與CISC的主要特徵對比
比較內容 CISC RISC
指令系統 復雜,龐大 簡單,精簡
指令數目 一般大於200 一般小於100
指令格式 一般大於4 一般小於4
定址方式 一般大於4 一般小於4
指令字長 不固定 等長
可訪存指令 不加限制 只有LOAD/STORE指令
各種指令使用頻率 相差很大 相差不大
各種指令執行時間 相差很大 絕大多數在一個周期內完成
優化編譯實現 很難 較容易
程序源代碼長度 較短 較長
控制器實現方式 絕大多數為微程序控制 絕大多數為硬布線控制
軟體系統開發時間 較短 較長
④ 計算機語言的種類
機器語言(二進制代碼)
匯編語言(面向機器的程序設計語言)
高級語言(按轉換方式可分兩類:
1、編譯型語言; 2、解釋型語言)
||按照客觀系統的描述可分兩類:
1、面向過程語言;
2、面向對象語言 ||
按照編程范型可分四類:
1、命令式語言;2、函數式語言;3、邏輯式語言;4、面向對象語言)
三種語言的優缺點
機器語言:可讀性、可移植性差,編程繁雜。直接執行,速度快,資源佔用少。匯編語言:不同的處理器有不同的匯編語言語法和編譯器,編譯的程序無法在不同的處理器上執行,缺乏可移植性,難於從匯編語言代碼上理解程序設計意圖,可維護性差,即使是完成簡單的工作也需要大量的匯編語言代碼,很容易產生bug,難於調試,使用匯編語言必須對某種處理器非常了解,而且只能針對特定的體系結構和處理器進行優化,開發效率很低,周期長且單調。能夠保持機器語言的一致性,直接、簡捷,並能像機器指令一樣訪問、控制計算機的各種硬體設備,如磁碟、存儲器、CPU、I/O埠等。使用匯編語言,可以訪問所有能夠被訪問的軟、硬體資源,目標代碼簡短,佔用內存少,執行速度快。高級語言:運行速度基本上比直接用匯編寫的慢,速度和程序大小與編譯軟體有關。高級語言接近演算法語言,易學、易掌握,級語言為程序員提供了結構化程序設計的環境和工具,使得設計出來的程序可讀性好,可維護性強,可靠性高;高級語言遠離機器語言,與具體的計算機硬體關系不大,可移植性好,重用率高;由於把繁雜瑣碎的事務交給了編譯程序去做,所以自動化程度高,開發周期短,且程序員得到解脫,可以集中時間和精力去從事對於他們來說更為重要的創造性勞動,以提高程序的質量。
高級語言的分類
按轉換方式可分為兩類:1、編譯型語言;2、解釋型語言
編譯型語言:編譯性語言寫的程序在被執行之前,需要一個專門的編譯過程,把程序編譯成為機器語言的文件,比如exe文件,以後要運行的話就不用重新翻譯了,直接使用編譯的結果就行了(exe文件),因為翻譯只做了一次,運行時不需要翻譯,所以編譯型語言的程序執行效率高。解釋型語言:解釋性語言的程序不需要編譯,在運行程序的時候才翻譯,每個語句都是執行的時候才翻譯。這樣解釋性語言每執行一次就需要逐行翻譯一次,效率比較低。 現代解釋性語言通常把源程序編譯成中間代碼,然後用解釋器把中間代碼一條條翻譯成目標機器代碼,一條條執行。 關於腳本語言: 腳本語言是一種解釋性的語言,腳本語言是為了縮短傳統的編寫-編譯-鏈接-運行(edit-compile-link-run)過程而創建的計算機編程語言。腳本語言一般都 有相應的腳本引擎來解釋執行。 他們一般需要解釋器才能運行。一個腳本通常是解釋運行而非編譯。腳本語言通常都有簡單、易學、易用的特性,目的就是希望能讓程序員快速完成程序的編寫工作。而宏語言則可視為腳本語言的分支,兩者也有實質上的相同之處。腳本語言一般都是以文本形式存在,類似於一種命令。
解釋性語言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 編譯性語言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 腳本語言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等
解釋性語言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 編譯性語言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 腳本語言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等
按照客觀系統的描述可分為兩類:1.面向過程語言; 2.面向對象語言
面向過程語言:面向過程語言是以過程或函數為基礎的,這種語言對底層硬體,內存等操作比較方便,但是寫代碼和調試維護等會很麻煩。例如:c語言面向對象語言:面向對象語言(Object-Oriented Language)是一類以對象作為基本程序結構單位的程序設計語言,指用於描述的設計是以對象為核心,而對象是程序運行時刻的基本成分。語言中提供了類、繼承等成分。 面向對象語言的發展有兩個方向:一種是純面向對象語言,如Smalltalk、EIFFEL等;另一種是混合型面向對象語言,即在過程式語言及其它語言中加入類、繼承等成分,如C++、Objective-C等
按照編程范型可分為:1.命令式語言; 2.函數式語言; 3.邏輯式語言; 4.面向對象語言
命令式語言: 命令式程序設計語言是基於動作的語言,以馮諾依曼計算機體系結構為背景。機器語言及匯編語言是最早的命令式語言。在這種語言中,計算機被看做是動作的序列,程序就是用語言提供的操作命令書寫的一個操作序列。用命令式程序設計語言編寫程序,就是描述解題過程中每一步的過程,程序的運行過程就是問題的求解過程,因此也稱為過程式語言。Fortran、ALGOL、COBOL、C、Ada、Pascal等都是命令式程序設計語言。函數式語言: 函數式編程是種編程典範,它將電腦運算視為函數的計算。函數編程語言最重要的基礎是 λ 演算(lambda calculus)。而且λ演算的函數可以接受函數當作輸入(參數)和輸出(返回值)。和指令式編程相比,函數式編程強調函數的計算比指令的執行重要。和過程化編程相比,函數式編程里,函數的計算可隨時調用。這種語言的語義基礎是基於數學函數概念的值映射的λ運算元可計算模型。這種語言非常適合於進行人工智慧等工作的計算。典型的函數式語言如 Lisp、Haskell、ML、Scheme 、F#等。邏輯式語言: 這種語言的語義基礎是基於一組已知規則的形式邏輯系統。這種語言主要用在專家系統的實現中。最著名的邏輯式語言是 Prolog。面向對象語言: 現代語言中的大多數都提供面向對象的支持,但有些語言是直接建立在面向對象基本模型上的,語言的語法形式的語義就是基本對象操作。主要的純面向對象語言是 Smalltalk。