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单片机的演进史

单片机为什么要使用C语言呢？每件事物又有它的成长历史，开始说说它的发展历史。

单片机在选用语言上共进化了三次：二进制机器码→汇编语言→C语言。下面来说说

早期的二进制机器码

最早期的时候，CPU也很简单，指令集很少，二进制位数也不多。那时候编译器也没被发明，编程语言也没被发明，那时候就是用二进制直接编程的。

总结：最早的编程没有语言也没有编译器，程序员直接使用二进制和机器（CPU）对话。就是用如 0xff 直接对CPU内的寄存器操作。现在所用C语言编程其本质上也用二进制码来操作CPU，是这样的，C语言编译器把编号的C语言编译hex文件，其文件内都是0和1。下个问题是CPU只能识别0和1？

CPU还是个孩子，只会叫爸爸和妈妈，题外话。CPU只识别0和1，因从其原理说起，数电里的“与”“或”“非”我们最熟悉不过了，与或非门成就了整个电子界的发展。印象最深的就是“非”字了，但是我们的老师是长沙人，“与或灰”就是这三个字让我影响深刻。

单片机生产原理就是按照很多个与或非门组合实现的，所以单片机CPU只识别0和1。类似下图，单片机的就不止这么简单了。

这种方式的坏处就是不容易扩展，随着CPU的进一步复杂化，指令的变多，指令位数的变多，编程难度呈几何倍数增长。人的大脑慢慢就跟不上这个节奏。一旦出了麻烦就会出现像钟南山这样的英雄，所以就有人发明了汇编语言。

二进制机器码到汇编语言

第一次革命：发明了汇编语言。汇编语言就像是C语言的宏定义，本质就是用一个符号来代替一串二进制。

MOV 10101010101010

SUB  01010101010101

有了汇编语言之后，程序员就不用再去记忆二进制序列了。编程时只需要用汇编指令来编程即可，汇编指令就是一个符号（符号就是由文字构成的，如MOV）。因为人类大脑天生对文字符号更加友好，因此用符号编程更简单。

用汇编语言编写的源程序不能直接给CPU运行，必须通过一个翻译过程，把源代码翻译成二进制序列才能给CPU。这个翻译的过程就叫汇编，执行翻译动作的就是汇编器。

汇编语言也有一些不尽如人意的地方，比如没有可移植性。

现在大部分的开发其实都不在需要汇编语言，甚至在单片机领域都不在用汇编语言编写程序，但是有些公司在招聘X研发岗位是要求要会汇编。

我猜原因可以以下几点：

1.汇编语言对理解高级语言的特性有很大帮助。可以先举几个例子：在C语言中，有两种传递参数的种类，一种是值传递，一种是指针传递。也就是值传递，是把变量的数值传递给子函数。我们经常有一个疑问，一个变量传递给子函数为什么会只是传值呢，如果你了解汇编语言，知道C语言的函数调用时栈的变化你就会理解这是怎么回事。

2.汇编语言有助于程序的调试

汇编语言到C语言

汇编语言没有可移植性。在这个CPU上写的汇编程序无法直接在另一个CPU上运行。因此汇编语言是和CPU一一对应的。

为了可移植性于是乎发明了高级语言C。第一个高级语言就是C语言。C语言进一步靠近人的思维，为人的思维发明了很多CPU没有的东西，譬如数组。最终的目的就是降低编程难度，让高级语言更接近人的思维，然后通过编译器、汇编器等的翻译将这些源代码变成二进制然后给CPU运行。

革命无穷尽、层次变更多

在C语言之上还有更高级语言，譬如：C++、Java、C#、bash等。越往上越靠近人的思维，越往上语言本身提供的封装越多，越往上编程难度越低、语言的掌握越容易。

以后会不能有C语言到XX语言呢这个不好说，比如Android开发是用Java语言，近年来出现了python语言也可以开发Android，而且实现同一功能python的实现代码要比Java的少。

一个完整的Python HelloWorld程序只要一行代码：

print("Hello World")

 一个完整的Java HelloWorld需要几行代码：

public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello World"

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