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编译程序比较复杂所以执行率高

发布时间: 2025-08-18 05:13:50

① 单片机编程语言一般有哪几种

  1. 单片机的编程语言有三种种:机器语言、汇编语言与高级语言。

  2. 机器语言是计算机能够看懂的语言。(形式为一段二进制代码)

5.由于计算机只能看懂机器语言所以无论是汇编语言还是高级语言都需要经过编译成为机器语言才能够执行。

拓展资料

单片机的高级语言

51单片机支持三种高级语言,即PL/M,C和BASIC。c语言是一种通用的程序设计语言,其代码率高,数据类型及运算符丰富,并具有良好的程序结构,适用于各种应用的程序设计,是目前使用较广的单片机编程语言。

单片机的C语言采用C51编译器(简称C51)。有C51产生的目标代码短,运行速度高,所需存储空间小,符合C语言的ANSI标准,生成的代码遵循Intel目标文件格式,而且可与A51汇编语言或PL/M51语言目标代码混合使用

② 汇编语言是一种什么程序设计语言

汇编语言是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言,亦称为符号语言。在汇编语言中,用助记符代替机器指令的操作码,用地址符号或标号代替指令或操作数的地址。

比起机器语言,汇编语言具有更高的机器相关性,更加便于记忆和书写,但又同时保留了机器语言高速度和高效率的特点。

汇编语言仍是面向机器的语言,很难从其代码上理解程序设计意图,设计出来的程序不易被移植,故不像其他大多数的高级计算机语言一样被广泛应用。所以在高级语言高度发展的今天,它通常被用在底层,通常是程序优化或硬件操作的场合。



(2)编译程序比较复杂所以执行率高扩展阅读:

在许多程序的设计当中,高级语言和汇编语言可以相互交叉调用,进行参数传递,共享数据信息,这便是所谓的混合编程。

程序员往往在高级语言程序中直接嵌入汇编语句,以实现对硬件直接进行控制的功能,这是混合编程中常见的做法。也可以在高级语言程序中使用汇编语言中定义的变量和常量,或使用内部函数对汇编语句进行调用。

简而言之,这类混合编程的方法可以让高级语言与汇编语言互相取长补短,各自发挥各自优势,同时减少各自缺点所带来的不便,善用这个方法可以使开发和编程工作达到事半功倍的效果。

③ 简单指令集和复杂指令集的区别

RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。
CPU架构是厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范,主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示

早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。比如对于乘法运算,在CISC架构的CPU上,您可能需要这样一条指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求,但对于编译器的开发十分有利。比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接编译为一条乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构。

RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。上面的例子如果要在RISC架构上实现,将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作都必须由软件来实现,比如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。这种架构可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产出功能更强大的CPU,但对于编译器的设计有更高的要求。

复杂指令集计算机(CISC)
长期来,计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性来获得.随着集成电路技术.特别是VLSI(超大规模集成电路)技术的迅速发展,为了软件编程方便和提高程序的运行速度,硬件工程师采用的办法是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式.甚至某些指令可支持高级语言语句归类后的复杂操作.至使硬件越来越复杂,造价也相应提高.为实现复杂操作,微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外.还通过存于只读存贮器(ROM)中的微程序来实现其极强的功能 ,傲处理在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能,这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer-CISC)结构.一般CISC计算机所含的指令数目至少300条以上,有的甚至超过500条.
精简指令集计算机(RISC)
采用复杂指令系统的计算机有着较强的处理高级语言的能力.这对提高计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些人没有随波逐流.他们回过头去看一看过去走过的道路,开始怀疑这种传统的做法:IBM公司没在纽约Yorktown的JhomasI.Wason研究中心于1975年组织力量研究指令系统的合理性问题.因为当时已感到,日趋庞杂的指令系统不但不易实现.而且还可能降低系统性能.1979年以帕特逊教授为首的一批科学家也开始在美国加册大学伯克莱分校开展这一研究.结果表明,CISC存在许多缺点.首先.在这种计算机中.各种指令的使用率相差悬殊:一个典型程序的运算过程所使用的80%指令.只占一个处理器指令系统的20%.事实上最频繁使用的指令是取、存和加这些最简单的指令.这样-来,长期致力于复杂指令系统的设计,实际上是在设计一种难得在实践中用得上的指令系统的处理器.同时.复杂的指令系统必然带来结构的复杂性.这不但增加了设计的时间与成本还容易造成设计失误.此外.尽管VLSI技术现在已达到很高的水平,但也很难把CISC的全部硬件做在一个芯片上,这也妨碍单片计算机的发展.在CISC中,许多复杂指令需要极复杂的操作,这类指令多数是某种高级语言的直接翻版,因而通用性差.由于采用二级的微码执行方式,它也降低那些被频繁调用的简单指令系统的运行速度.因而.针对CISC的这些弊病.帕特逊等人提出了精简指令的设想即指令系统应当只包含那些使用频率很高的少量指令.并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言.按照这个原则发展而成的计算机被称为精简指令集计算机(Reced Instruction Set Computer-RISC)结构.简称RISC.

CISC与RISC的区别

我们经常谈论有关"PC"与"Macintosh"的话题,但是又有多少人知道以Intel公司X86为核心的PC系列正是基于CISC体系结构,而 Apple公司的Macintosh则是基于RISC体系结构,CISC与RISC到底有何区别?
从硬件角度来看CISC处理的是不等长指令集,它必须对不等长指令进行分割,因此在执行单一指令的时候需要进行较多的处理工作。而RISC执行的是等长精简指令集,CPU在执行指令的时候速度较快且性能稳定。因此在并行处理方面RISC明显优于CISC,RISC可同时执行多条指令,它可将一条指令分割成若干个进程或线程,交由多个处理器同时执行。由于RISC执行的是精简指令集,所以它的制造工艺简单且成本低廉。
从软件角度来看,CISC运行的则是我们所熟识的DOS、Windows操作系统。而且它拥有大量的应用程序。因为全世界有65%以上的软件厂商都理为基于CISC体系结构的PC及其兼容机服务的,象赫赫有名的Microsoft就是其中的一家。而RISC在此方面却显得有些势单力薄。虽然在RISC上也可运行DOS、Windows,但是需要一个翻译过程,所以运行速度要慢许多。
目前CISC与RISC正在逐步走向融合,Pentium Pro、Nx586、K5就是一个最明显的例子,它们的内核都是基于RISC体系结构的。他们接受CISC指令后将其分解分类成RISC指令以便在遇一时间内能够执行多条指令。由此可见,下一代的CPU将融合CISC与RISC两种技术,从软件与硬件方面看二者会取长补短。

复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,也就是指令较长,分成几个微指令去执行,正是如此开发程序比较容易(指令多的缘故),但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢,PC 中 Pentium的结构都为CISC CPU。
RISC是精简指令集CPU,指令位数较短,内部还有快速处理指令的电路,使得指令的译码与数据的处理较快,所以执行效率比CISC高,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率,我所知道的IBM的 Power PC为RISC CPU的结构,CISCO 的CPU也是RISC的结构。
咱们经常见到的PC中的CPU,Pentium-Pro(P6)、Pentium-II,Cyrix的M1、M2、AMD的K5、K6实际上是改进了的CISC,也可以说是结合了CISC和RISC的部分优点。

RISC与CISC的主要特征对比

比较内容 CISC RISC
指令系统 复杂,庞大 简单,精简
指令数目 一般大于200 一般小于100
指令格式 一般大于4 一般小于4
寻址方式 一般大于4 一般小于4
指令字长 不固定 等长
可访存指令 不加限制 只有LOAD/STORE指令
各种指令使用频率 相差很大 相差不大
各种指令执行时间 相差很大 绝大多数在一个周期内完成
优化编译实现 很难 较容易
程序源代码长度 较短 较长
控制器实现方式 绝大多数为微程序控制 绝大多数为硬布线控制
软件系统开发时间 较短 较长

④ 计算机语言的种类

机器语言(二进制代码)

汇编语言(面向机器的程序设计语言)

高级语言(按转换方式可分两类:

1、编译型语言; 2、解释型语言)

||按照客观系统的描述可分两类:

1、面向过程语言;

2、面向对象语言 ||

按照编程范型可分四类:

1、命令式语言;2、函数式语言;3、逻辑式语言;4、面向对象语言)

三种语言的优缺点

机器语言:可读性、可移植性差,编程繁杂。直接执行,速度快,资源占用少。汇编语言:不同的处理器有不同的汇编语言语法和编译器,编译的程序无法在不同的处理器上执行,缺乏可移植性,难于从汇编语言代码上理解程序设计意图,可维护性差,即使是完成简单的工作也需要大量的汇编语言代码,很容易产生bug,难于调试,使用汇编语言必须对某种处理器非常了解,而且只能针对特定的体系结构和处理器进行优化,开发效率很低,周期长且单调。能够保持机器语言的一致性,直接、简捷,并能像机器指令一样访问、控制计算机的各种硬件设备,如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。使用汇编语言,可以访问所有能够被访问的软、硬件资源,目标代码简短,占用内存少,执行速度快。高级语言:运行速度基本上比直接用汇编写的慢,速度和程序大小与编译软件有关。高级语言接近算法语言,易学、易掌握,级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具,使得设计出来的程序可读性好,可维护性强,可靠性高;高级语言远离机器语言,与具体的计算机硬件关系不大,可移植性好,重用率高;由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做,所以自动化程度高,开发周期短,且程序员得到解脱,可以集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动,以提高程序的质量。

高级语言的分类

按转换方式可分为两类:1、编译型语言;2、解释型语言

编译型语言:编译性语言写的程序在被执行之前,需要一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,比如exe文件,以后要运行的话就不用重新翻译了,直接使用编译的结果就行了(exe文件),因为翻译只做了一次,运行时不需要翻译,所以编译型语言的程序执行效率高。解释型语言:解释性语言的程序不需要编译,在运行程序的时候才翻译,每个语句都是执行的时候才翻译。这样解释性语言每执行一次就需要逐行翻译一次,效率比较低。 现代解释性语言通常把源程序编译成中间代码,然后用解释器把中间代码一条条翻译成目标机器代码,一条条执行。 关于脚本语言: 脚本语言是一种解释性的语言,脚本语言是为了缩短传统的编写-编译-链接-运行(edit-compile-link-run)过程而创建的计算机编程语言。脚本语言一般都 有相应的脚本引擎来解释执行。 他们一般需要解释器才能运行。一个脚本通常是解释运行而非编译。脚本语言通常都有简单、易学、易用的特性,目的就是希望能让程序员快速完成程序的编写工作。而宏语言则可视为脚本语言的分支,两者也有实质上的相同之处。脚本语言一般都是以文本形式存在,类似于一种命令。

解释性语言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 编译性语言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 脚本语言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

解释性语言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 编译性语言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 脚本语言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

按照客观系统的描述可分为两类:1.面向过程语言; 2.面向对象语言

面向过程语言:面向过程语言是以过程或函数为基础的,这种语言对底层硬件,内存等操作比较方便,但是写代码和调试维护等会很麻烦。例如:c语言面向对象语言:面向对象语言(Object-Oriented Language)是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言,指用于描述的设计是以对象为核心,而对象是程序运行时刻的基本成分。语言中提供了类、继承等成分。 面向对象语言的发展有两个方向:一种是纯面向对象语言,如Smalltalk、EIFFEL等;另一种是混合型面向对象语言,即在过程式语言及其它语言中加入类、继承等成分,如C++、Objective-C等

按照编程范型可分为:1.命令式语言; 2.函数式语言; 3.逻辑式语言; 4.面向对象语言

命令式语言: 命令式程序设计语言是基于动作的语言,以冯诺依曼计算机体系结构为背景。机器语言及汇编语言是最早的命令式语言。在这种语言中,计算机被看做是动作的序列,程序就是用语言提供的操作命令书写的一个操作序列。用命令式程序设计语言编写程序,就是描述解题过程中每一步的过程,程序的运行过程就是问题的求解过程,因此也称为过程式语言。Fortran、ALGOL、COBOL、C、Ada、Pascal等都是命令式程序设计语言。函数式语言: 函数式编程是种编程典范,它将电脑运算视为函数的计算。函数编程语言最重要的基础是 λ 演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(参数)和输出(返回值)。和指令式编程相比,函数式编程强调函数的计算比指令的执行重要。和过程化编程相比,函数式编程里,函数的计算可随时调用。这种语言的语义基础是基于数学函数概念的值映射的λ算子可计算模型。这种语言非常适合于进行人工智能等工作的计算。典型的函数式语言如 Lisp、Haskell、ML、Scheme 、F#等。逻辑式语言: 这种语言的语义基础是基于一组已知规则的形式逻辑系统。这种语言主要用在专家系统的实现中。最着名的逻辑式语言是 Prolog。面向对象语言: 现代语言中的大多数都提供面向对象的支持,但有些语言是直接建立在面向对象基本模型上的,语言的语法形式的语义就是基本对象操作。主要的纯面向对象语言是 Smalltalk。

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