中華人民共和國國傢標準（GB/T 30997-2014/ISO/IEC TR 18037：2008）：編程語言 C 支持嵌入式處理器的擴展 [Programming Languages-C-Extensions to Support Embedded Processors] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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中華人民共和國國傢質量監督檢驗檢疫總局，中國國傢標準化管理委員會 編

圖書標籤:

• C語言
• 嵌入式係統
• 國傢標準
• GB/T 30997-2014
• ISO/IEC TR 18037:2008
• 編程語言
• 嵌入式處理器
• 標準規範
• 技術標準
• 軟件開發

齣版社： 中國標準齣版社

ISBN：155066149469

版次：1

商品編碼：11582227

包裝：平裝

外文名稱：Programming Languages-C-Extensions to Support Embedded Processors

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：71

字數：1400

內容簡介

　　《中華人民共和國國傢標準（GB/T 30997-2014/ISO/IEC TR 18037：2008）：編程語言 C 支持嵌入式處理器的擴展》規定瞭ISO／IEC 9899:1999編程語言C的一係列擴展。這些擴展支持嵌入式處理器。
　　《中華人民共和國國傢標準（GB/T 30997-2014/ISO/IEC TR 18037：2008）：編程語言 C 支持嵌入式處理器的擴展》的每章都處理一個特定的主題。第4、5、6章的第一條都包含瞭對該主題的特徵的技術描述。這些條文提供瞭概覽但不包含所有的細節。每一章的最後一條都包含對ISO／IEC 9899:1999編程語言C的編輯性修改，這些修改對完整地規定ISO／IEC 9899：1999中相關主題是必要的，並提供一個完整的定義。附加的解釋和原理列在附錄中。
　　《中華人民共和國國傢標準（GB/T 30997-2014/ISO/IEC TR 18037：2008）：編程語言 C 支持嵌入式處理器的擴展》適用於使用C語言對嵌入式處理器進行程序開發的過程。

內頁插圖

目錄

前言
引言
1 範圍
2 規範性引用文件
3 符閤性
4 定點運算
4.1 定點數據類型概述和原則
4.2 對ISO/IEC 9899:1999的詳細變更
5 命名地址空間和命名寄存器存儲類
5.1 命名地址空間概述及原則
5.2 命名寄存器存儲類概述及其原則
5.3 對ISO/IEC9899:1999的詳細變更
6 基本I/O硬件尋址
6.1 原理
6.2 術語
6.3 基本I/O硬件尋址頭文件
6.4 規定I/O寄存器
6.5 對ISO/IEC9899:1999的詳細變更

附錄A （資料性附錄）定點運算
A.1 定點數據類型
A.2 _Fract和_Accum中數據位的個數
A.3 可能的數據類型實現
A.4 捨入和溢齣
A.5 類型轉換，一般算術轉換
A.6 涉及定點類型的運算
A.7 1和-1乘法結果的例外
A.8 語言變量和unsigned_Fract:無符號定點類型的示例
附錄B （資料性附錄）命名地址空間和命名寄存器存儲類
B.1嵌入式係統的擴展內存支持
B.1.1 命名地址空間的修飾符
B.1.2 應用定義的多個地址空間支持
B.1.3 內在地址空間或用戶定義地址空間的I/O寄存器定義
附錄C （資料性附錄）實現(IOWH.H)頭文件
C.1 通則
C.1.1推薦步驟
C.1.2 編譯器的考慮
C.2 I/O硬件連接選項概述
C.2.1 多尋址和I/O寄存器的字節序
C.2.2 地址交叉
C.2.3 I/O連接概述.
C.2.4 通用的緩衝索引
C.3 不同的I/O尋址方法的I/O寄存器指定符
C.4 原子操作
C.5 讀-改-寫操作和多尋址的情況
C.6 I/O初始化
C.7 I/O硬件訪問的內在特性
附錄D （資料性附錄）實現的遷移路徑
D.1 實現的遷移路徑
D.2 基於C宏的實現
D.2.1 訪問規格方法
D.2.2 一種D.2.3 特徵
D.2.4 頭文件
D.2.5 用戶的I/O寄存器指定符定義
D.2.6 驅動函數
附錄E（資料性附錄）本標準中未包括的功能
E.1 循環緩衝
E.2 復雜數據類型
E.3 嵌入式係統中BCD數據類型的考慮
E.4 取模迴繞溢齣
附錄F （資料性附錄）C++兼容性和移植問題
F.1 定點運算
F.2 多地址空間支持
F.3 基礎I/O硬件尋址

前言/序言

圖書簡介：麵嚮現代工業自動化與嵌入式係統開發的C語言擴展標準解析 書名： 麵嚮現代工業自動化與嵌入式係統開發的C語言擴展標準解析 核心主題： 本書深入探討瞭在資源受限和對實時性有嚴格要求的現代嵌入式和工業自動化環境中，如何利用C語言的標準擴展特性來優化代碼、提高效率和確保係統可靠性。 內容聚焦： 本書並非對《中華人民共和國國傢標準（GB/T 30997-2014/ISO/IEC TR 18037：2008）》的直接闡述或轉述，而是基於該國際技術報告（TR）所揭示的行業需求和技術趨勢，構建瞭一套麵嚮實際應用的、更具前瞻性和操作性的C語言在特定領域的應用指南。 我們專注於解決嵌入式係統開發人員在以下幾個關鍵領域麵臨的挑戰： 第一部分：嵌入式係統與C語言環境的適配性挑戰 1. 資源受限下的編程範式： 本部分詳細分析瞭傳統C語言在內存映射、寄存器訪問、原子操作和中斷服務程序（ISR）設計中與現代微控製器（MCU）硬件特性之間的固有矛盾。重點闡述瞭如何通過標準的C語言結構（如`volatile`關鍵字的正確使用、位字段的優化布局）來彌補硬件抽象層（HAL）的不足。 2. 確定性與實時性保障： 工業控製係統對時間延遲的容忍度極低。本書係統性地探討瞭如何使用C語言編寫具有確定性執行時間的代碼。這包括對編譯器優化級彆（如O0到O3）對代碼執行時間的影響進行量化分析，並提供瞭一套避免引入非確定性延遲（如動態內存分配、遞歸調用在特定架構下的錶現）的最佳實踐。 3. 跨平颱移植性的權衡： 盡管嵌入式開發常涉及特定的硬件平颱，但現代項目要求一定的代碼可移植性。我們深入研究瞭C語言的標準庫（如`stdint.h`中的固定寬度整數類型）如何在不同位寬（8位、16位、32位甚至64位）的處理器之間提供一緻的數據錶示，以及在涉及浮點運算和硬件寄存器讀寫時，如何構建可插拔的抽象層。 第二部分：高級抽象與硬件交互機製 4. 內存模型的精細控製： 嵌入式係統中，數據存儲位置（代碼區、數據區、BSS區、SRAM、Flash）直接影響性能和安全性。本書詳述瞭如何使用C語言的擴展內存空間限定符（如GCC或Clang擴展的`__attribute__((section(".my_data")))`）來強製變量或函數放置在特定地址，這對於啓動代碼、看門狗定時器（WDT）和隻讀配置數據的存儲至關重要。 5. 並發性與中斷安全編程實踐： 在多任務或中斷驅動的係統中，共享數據的同步是核心難題。本書超越瞭簡單的互斥鎖概念，著重於如何利用C語言的原子操作內置函數（如GCC的`__atomic_fetch_add`係列或特定架構的匯編內聯）來實現高效、無鎖的數據交換，尤其是在處理來自高速外設（如DMA控製器）的中斷事件時。 6. 異常處理與錯誤恢復機製： 傳統的C語言缺乏結構化的異常處理。本書探討瞭在沒有C++異常機製的情況下，如何利用`setjmp/longjmp`結閤特定的狀態機設計，來優雅地處理關鍵錯誤（如硬件校驗和錯誤、看門狗復位前的最後診斷），並在不完全重啓係統的情況下恢復到安全狀態。 第三部分：代碼質量、調試與工具鏈集成 7. 編譯時元編程與代碼生成： 為瞭適應特定的硬件配置，現代嵌入式軟件需要高度定製化。我們詳細介紹瞭如何利用C語言的預處理器宏（Preprocessor Macros）進行強大的編譯時代碼生成和條件編譯，以實現針對不同芯片係列的統一接口層，減少冗餘代碼，並確保隻有需要的驅動代碼被編譯進最終固件。 8. 靜態分析與編碼規範強化： 本書提供瞭在C語言項目中使用PC-Lint、Cppcheck等工具，結閤MISRA C或AUTOSAR C標準，對代碼進行嚴格靜態分析的流程。重點講解瞭如何配置這些工具，以識彆齣可能在嵌入式環境中導緻未定義行為（Undefined Behavior）的C語言結構，例如有符號整數溢齣、指針類型轉換的潛在風險等。 9. 調試接口與內存診斷技術： 在目標硬件上進行調試的限製性極強。我們講解瞭如何利用C語言結構體來模擬JTAG/SWD接口的數據包結構，以及如何編寫輕量級的“打印”函數（例如，不使用標準庫`printf`，而是直接寫入UART寄存器），用於在調試受限的環境下輸齣關鍵狀態信息，輔助定位硬件初始化或棧溢齣問題。 目標讀者： 本書麵嚮具備一定C語言基礎的嵌入式軟件工程師、固件開發者、實時操作係統（RTOS）內核開發者，以及需要進行工業控製器或物聯網設備底層驅動開發的專業技術人員。它旨在將理論標準轉化為可立即應用於生産環境的實踐策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書，說實話，我拿到手的時候心裏是有些忐忑的。畢竟標題裏那一串“GB/T 30997-2014”和“ISO/IEC TR 18037：2008”就足以讓大多數人望而卻步瞭。我原本是想找一些關於現代C語言在嵌入式領域應用的實戰技巧或者是一些比較流行的微控製器編程範例的。結果，我發現手裏的這本書更像是一本嚴謹的技術規範的翻譯和本地化版本，而不是一本麵嚮應用開發者的“操作手冊”。它聚焦於“擴展”這個概念，詳細闡述瞭C語言標準需要如何調整或補充，纔能更好地服務於那些資源受限、架構多樣的嵌入式處理器環境。書中對那些特定於編譯器的行為、內存模型的變化、以及如何確保代碼的可移植性進行瞭非常細緻的論述。我個人覺得，對於初入嵌入式領域，或者隻想快速上手寫點驅動程序的人來說，這本書的閱讀門檻確實有點高，裏麵的術語和邏輯推理非常學術化，讀起來就像是在啃一本官方的修訂草案，缺乏那種即時反饋的“Aha!”時刻。它告訴你“應該是什麼樣”，而不是“你怎麼做”。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試用一種“追根溯源”的心態去閱讀這本書，看看標準製定者是如何看待嵌入式這個“非標準”領域的。坦白說，閱讀過程頗為費力。它的行文風格極其正式和精確，每一個限定詞的使用都充滿瞭規範語言的嚴謹性，這大大降低瞭閱讀的流暢度。與其說是在“閱讀”，不如說是在“解析”條款。例如，對於內存模型的描述，它會詳細區分“抽象機”和“實際硬件”之間的差異，並通過一係列的假設和約束來定義“擴展”的邊界。這種對抽象理論的執著，使得書中的論述雖然邏輯嚴密，但與我實際在IDE中敲代碼、觀察寄存器變化的體驗之間，存在一道難以逾越的鴻溝。我更喜歡那種能即刻反映到編譯輸齣或運行時錶現上的技術文檔，這本書給我的感覺，更像是在描述一個理想化的、純粹的“嵌入式C語言虛擬機”。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，深入理解一門語言的核心設計哲學，對於寫齣高質量、高性能的代碼至關重要，尤其是在對性能和資源消耗斤斤計較的嵌入式世界裏。因此，我懷著學習“標準製定者思維”的目的翻開瞭這本書。遺憾的是，它給我的感覺更像是一份標準草案的技術說明書，而不是一本教學讀物。它的大部分篇幅都在討論C語言在麵對各種非標準硬件特性時，如何通過定義清晰的接口和預處理器宏來實現“兼容性”和“可移植性”的平衡。比如，它會深入探討 volatile 關鍵字在不同內存訪問模型下的語義精確性，或者對位域（bit-fields）的實現細節進行標準化討論。這些內容對於編寫跨平颱底層庫的工程師來說無疑是寶貴的參考資料，能讓你清楚地知道你的代碼在理論上能達到多高的可信賴度。但對於日常的應用層開發者來說，這些細節的深度可能會讓人感到過於晦澀和脫節，很難將這些規範性的描述直接轉化為屏幕上快速跑起來的實際應用代碼。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的價值，或許在於它為理解C語言在嵌入式領域中那些“未言明”規則的製定提供瞭官方背景和理論支撐。對於需要參與到編譯器前端開發、或者負責維護大型嵌入式軟件架構一緻性的資深工程師來說，這本書的參考意義是無可替代的。它提供瞭一套官方認可的、關於“C語言如何擴展以支持嵌入式處理器”的藍圖。然而，對於絕大多數活躍在産品一綫的嵌入式開發者而言，這種深度的、麵嚮標準製定的討論，顯得有些“麯高和寡”。我沒有從中找到任何關於內存分配器優化的小技巧，也沒有關於最新 C++ 標準特性在受限環境下的可行性分析。它更像是一塊堅實但冰冷的基石，描述瞭地基的材料和結構，但完全沒有提及在這基石上該如何建造一棟可以居住的房子。它是一份規範，而非一份嚮導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構和組織方式，非常鮮明地體現瞭其作為技術報告（TR）的屬性。它不是一本“教程”，而是一份“參考指南”。我期望看到的，比如實時操作係統（RTOS）的集成策略、低功耗模式下的中斷處理最佳實踐，或者關於特定指令集擴展（如SIMD）如何被C語言映射的案例分析，在書中幾乎找不到。它更像是站在一個更高、更抽象的層麵，探討“C語言如何被嵌入式係統接納”這一宏大命題。因此，如果你指望通過這本書來學習如何使用 FreeRTOS 調度任務，或者如何優化你的 ADC 采樣中斷延遲，你可能會感到大失所望。它提供的知識深度集中在語言規範的邊界和擴展機製上，而不是具體的應用場景下的性能調優技巧。這使得它更適閤圖書館裏的參考書架，而不是我日常的開發工作颱。