支持C++的单片机与仅支持C的单片机有哪些区别?

原创 美男子玩编程 2024-12-31 08:04

点击上方蓝色字体,关注我们

支持C++的单片机与只支持C的单片机之间的区别主要体现在编程语言特性、应用场景和硬件资源限制上。


理解这两者的区别,可以帮助开发者在嵌入式编程中做出更合理的选择。


1


编程语言特性的差异

C语言是一种面向过程的编程语言,强调函数调用和过程化的代码编写,适合于底层驱动、实时操作系统等对资源和性能要求较高的应用。


C的代码通常简洁直接,非常适合控制单片机的寄存器、端口和中断等硬件操作。


由于C语言的直接性,开发者能够更精准地控制硬件资源,从而提高效率。


C++是在C的基础上扩展而来的,加入了面向对象的特性(如类、继承、封装和多态),支持泛型编程(模板)和异常处理等高级特性。


这些特性使得开发者可以以更抽象的方式进行编程,从而提高代码的可维护性和重用性,适合开发复杂的系统。


2


支持C++的单片机特性

支持C++的单片机通常具备更强的硬件资源,比如更大的RAM和ROM、更高的处理器时钟频率以及更丰富的外围接口。


这是因为C++程序可能会带来一些额外的资源消耗,例如:

  • 动态内存分配(new/delete)C++支持动态内存管理,但在嵌入式系统中,动态分配可能引发内存碎片问题,因此使用时需要特别小心。

  • C++标准库如STL(标准模板库)中的丰富数据结构和算法,使用这些库会增加代码体积,并对性能和内存占用提出更高的要求。

  • 异常处理和RTTI(运行时类型识别)这些功能需要额外的编译器支持和运行时开销,资源受限的单片机通常禁用这些特性。


典型的支持C++的单片机可能是高性能的微控制器(如STM32系列的某些型号,ESP32),甚至是一些嵌入式Linux平台(如树莓派、BeagleBone)。


这些平台有能力支持复杂的软件结构,适合用于工业自动化、图像处理、物联网设备等需要较多软件抽象层次的场景。


3


只支持C的单片机特性

只支持C的单片机通常资源有限,例如只有几KB的RAM和ROM,处理器时钟频率较低(如8位的AVR、PIC系列单片机)。


在这些资源受限的环境下,面向过程的C语言更加适合,因为:

  • 内存控制更加精细C语言更接近硬件,可以精确控制寄存器、栈和全局变量的使用。

  • 程序体积小C的语法和库函数相对简单,编译出来的程序占用的ROM较少。

  • 适合实时性要求高的任务C程序的执行路径清晰,开销固定,能更好地满足实时性需求。


这种单片机常用于简单的控制任务,如家庭电器、遥控器、传感器采集模块等,它们需要更高的功耗效率和更低的成本。


4


如何选择?

在选择使用支持C++的单片机还是只支持C的单片机时,应考虑以下几点:

  • 项目的复杂性如果项目需要管理复杂的数据结构,或者具有较高的代码可维护性需求,那么支持C++的单片机可能是更好的选择。例如,开发一个需要复杂状态机、模块化设计的机器人项目时,C++的类和模板可以极大简化开发过程。

  • 硬件资源限制如果硬件资源有限(如内存小于64KB),最好选择只支持C的单片机。C++虽然可以在资源受限的情况下进行裁剪(如禁用RTTI和异常处理),但C的纯手工优化能力会更高效。

  • 实时性和安全性要求对实时性要求较高(如微秒级控制)的应用,C语言更有优势,因为它没有C++引入的额外开销。例如,电机控制、传感器读取等低延迟需求的任务中,使用C语言更能保证精确的执行时间。


可以把单片机编程比作工匠的工作。使用C语言就像传统工匠,手工打磨每个零件,控制力强,出活效率高。


使用C++就像现代的工厂车间,自动化工具齐全,可以轻松应对复杂的生产任务,但设备成本和维护要求更高。


选择哪种工具箱,得看手头的活计是简单的手工艺,还是需要流水线的现代化生产。


随着单片机的性能提升和开发者需求的多样化,越来越多的高端单片机开始支持C++编程,甚至是嵌入式Python和JavaScript等更高级的语言。


这种趋势使得嵌入式开发逐渐向高层次抽象靠拢,而C语言的地位则更聚焦于低功耗、实时性和微型设备等特定领域。


未来,开发者在选择编程语言和单片机时,将能够更灵活地根据项目需求和硬件能力做出最佳决策。

点击阅读原文,更精彩~

美男子玩编程 多领域、有深度的开发者交流平台
评论 (0)
  • 后摄像头是长这个样子,如下图。5孔(D-,D+,5V,12V,GND),说的是连接线的个数,如下图。4LED,+12V驱动4颗LED灯珠,给摄像头补光用的,如下图。打开后盖,发现里面有透明白胶(防水)和白色硬胶(固定),用合适的工具,清理其中的胶状物。BOT层,AN3860,Panasonic Semiconductor (松下电器)制造的,Cylinder Motor Driver IC for Video Camera,如下图。TOP层,感光芯片和广角聚焦镜头组合,如下图。感光芯片,看着是玻
    liweicheng 2025-05-07 23:55 497浏览
  • UNISOC Miracle Gaming奇迹手游引擎亮点:• 高帧稳帧:支持《王者荣耀》等主流手游90帧高画质模式,连续丢帧率最高降低85%;• 丝滑操控:游戏冷启动速度提升50%,《和平精英》开镜开枪操作延迟降低80%;• 极速网络:专属游戏网络引擎,使《王者荣耀》平均延迟降低80%;• 智感语音:与腾讯GVoice联合,弱网环境仍能保持清晰通话;• 超高画质:游戏画质增强、超级HDR画质、游戏超分技术,优化游戏视效。全球手游市场规模日益壮大,游戏玩家对极致体验的追求愈发苛刻。紫光展锐全新U
    紫光展锐 2025-05-07 17:07 350浏览
  • 飞凌嵌入式作为龙芯合作伙伴,隆重推出FET-2K0300i-S全国产自主可控工业级核心板!FET-2K0300i-S核心板基于龙芯2K0300i工业级处理器开发设计,集成1个64位LA264处理器,主频1GHz,提供高效的计算能力;支持硬件ECC;2K0300i还具备丰富的连接接口USB、SDIO、UART、SPI、CAN-FD、Ethernet、ADC等一应俱全,龙芯2K0300i支持四路CAN-FD接口,具备良好的可靠性、实时性和灵活性,可满足用户多路CAN需求。除性价比超高的国产处理器外,
    飞凌嵌入式 2025-05-07 11:54 98浏览
  • 在过去的很长一段时间里,外卖市场呈现出美团和饿了么双寡头垄断的局面。美团凭借先发优势、强大的地推团队以及精细化的运营策略,在市场份额上长期占据领先地位。数据显示,截至2024年上半年,美团外卖以68.2%的市场份额领跑外卖行业,成为当之无愧的行业老大。其业务广泛覆盖,从一线城市的繁华商圈到二三线城市的大街小巷,几乎无处不在,为无数消费者提供便捷的外卖服务。饿了么作为阿里本地生活服务的重要一环,依托阿里强大的资金和技术支持,也在市场中站稳脚跟,以25.4%的份额位居第二。尽管市场份额上与美团有一定
    用户1742991715177 2025-05-06 19:43 117浏览
  • ‌一、高斯计的正确选择‌1、‌明确测量需求‌‌磁场类型‌:区分直流或交流磁场,选择对应仪器(如交流高斯计需支持交变磁场测量)。‌量程范围‌:根据被测磁场强度选择覆盖范围,例如地球磁场(0.3–0.5 G)或工业磁体(数百至数千高斯)。‌精度与分辨率‌:高精度场景(如科研)需选择误差低于1%的仪器,分辨率需匹配微小磁场变化检测需求。2、‌仪器类型选择‌‌手持式‌:便携性强,适合现场快速检测;‌台式‌:精度更高,适用于实验室或工业环境。‌探头类型‌:‌横向/轴向探头‌:根据磁场方向选择,轴向探头适合
    锦正茂科技 2025-05-06 11:36 462浏览
  • 温度传感器的工作原理依据其类型可分为以下几种主要形式:一、热电阻温度传感器利用金属或半导体材料的电阻值随温度变化的特性实现测温:l ‌金属热电阻‌(如铂电阻 Pt100、Pt1000):高温下电阻值呈线性增长,稳定性高,适用于工业精密测温。l ‌热敏电阻‌(NTC/PTC):NTC 热敏电阻阻值随温度升高而下降,PTC 则相反;灵敏度高但线性范围较窄,常用于电子设备温控。二、热电偶传感器基于‌塞贝克效应‌(Seebeck effect):两种不同
    锦正茂科技 2025-05-09 13:31 255浏览
  • Matter协议是一个由Amazon Alexa、Apple HomeKit、Google Home和Samsung SmartThings等全球科技巨头与CSA联盟共同制定的开放性标准,它就像一份“共生契约”,能让原本相互独立的家居生态在应用层上握手共存,同时它并非另起炉灶,而是以IP(互联网协议)为基础框架,将不同通信协议下的家居设备统一到同一套“语义规则”之下。作为应用层上的互通标准,Matter协议正在重新定义智能家居行业的运行逻辑,它不仅能向下屏蔽家居设备制造商的生态和系统,让设备、平
    华普微HOPERF 2025-05-08 11:40 404浏览
  • 这款无线入耳式蓝牙耳机是长这个样子的,如下图。侧面特写,如下图。充电接口来个特写,用的是卡座卡在PCB板子上的,上下夹紧PCB的正负极,如下图。撬开耳机喇叭盖子,如下图。精致的喇叭(HY),如下图。喇叭是由电学产生声学的,具体结构如下图。电池包(AFS 451012  21 12),用黄色耐高温胶带进行包裹(安规需求),加强隔离绝缘的,如下图。451012是电池包的型号,聚合物锂电池+3.7V 35mAh,详细如下图。电路板是怎么拿出来的呢,剪断喇叭和电池包的连接线,底部抽出PCB板子
    liweicheng 2025-05-06 22:58 656浏览
  • 随着智能驾驶时代到来,汽车正转变为移动计算平台。车载AI技术对存储器提出新挑战:既要高性能,又需低功耗和车规级可靠性。贞光科技代理的紫光国芯车规级LPDDR4存储器,以其卓越性能成为国产芯片产业链中的关键一环,为智能汽车提供坚实的"记忆力"支持。作为官方授权代理商,贞光科技通过专业技术团队和完善供应链,让这款国产存储器更好地服务国内汽车厂商。本文将探讨车载AI算力需求现状及贞光科技如何通过紫光国芯LPDDR4产品满足市场需求。 车载AI算力需求激增的背景与挑战智能驾驶推动算力需求爆发式
    贞光科技 2025-05-07 16:54 230浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍《中国家族企业传承研究报告》显示,超四成“企二代” 明确表达接班意愿,展现出对家族企业延续发展的主动担当。中国研究数据服务平台(CNRDS)提供的精准数据进一步佐证:截至 2022 年,已有至少 280 家上市家族企业完成权杖交接,其中八成新任掌门人为创始人之子,凸显家族企业代际传承中 “子承父业” 的主流模式。然而,对于“企二代” 而言,接棒掌舵绝非易事。在瞬息万变的商业环境中,他们既要在白热化的市场竞争中开拓创新、引领企业突破发展瓶颈,又需应对来自父辈管理层的经
    华尔街科技眼 2025-05-06 18:17 48浏览
  • 硅二极管温度传感器是一种基于硅半导体材料特性的测温装置,其核心原理是利用硅二极管的电学参数(如正向压降或电阻)随温度变化的特性实现温度检测。以下是其工作原理、技术特点及典型应用:一、工作原理1、‌PN结温度特性‌硅二极管由PN结构成,当温度变化时,其正向电压 VF与温度呈线性负相关关系。例如,温度每升高1℃,VF约下降2 mV。2、‌电压—温度关系‌通过jing确测量正向电压的微小变化,可推算出环境温度值。部分型号(如SI410)在宽温域内(如1.4 K至475 K)仍能保持高线性度。
    锦正茂科技 2025-05-09 13:52 280浏览
  • 文/郭楚妤编辑/cc孙聪颖‍相较于一众措辞谨慎、毫无掌舵者个人风格的上市公司财报,利亚德的财报显得尤为另类。利亚德光电集团成立于1995年,是一家以LED显示、液晶显示产品设计、生产、销售及服务为主业的高新技术企业。自2016年年报起,无论业绩优劣,董事长李军每年都会在财报末尾附上一首七言打油诗,抒发其对公司当年业绩的感悟。从“三年翻番顺大势”“智能显示我第一”“披荆斩棘幸从容”等词句中,不难窥见李军的雄心壮志。2012年,利亚德(300296.SZ)在深交所创业板上市。成立以来,该公司在细分领
    华尔街科技眼 2025-05-07 19:25 460浏览
  • 二位半 5线数码管的驱动方法这个2位半的7段数码管只用5个管脚驱动。如果用常规的7段+共阳/阴则需要用10个管脚。如果把每个段看成独立的灯。5个管脚来点亮,任选其中一个作为COM端时,另外4条线可以单独各控制一个灯。所以实际上最多能驱动5*4 = 20个段。但是这里会有一个小问题。如果想点亮B1,可以让第3条线(P3)置高,P4 置低,其它阳极连P3的灯对应阴极P2 P1都应置高,此时会发现C1也会点亮。实际操作时,可以把COM端线P3设置为PP输出,其它线为OD输出。就可以单独控制了。实际的驱
    southcreek 2025-05-07 15:06 575浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦