嵌入式系统中数据与字符串的转换及应用

权建军，胡佩琦

（兰州石化职业技术学院 电子电气工程系，兰州 730050）

引 言

在嵌入式应用系统的开发中，经常遇到通过LCD显示数据、通过键盘键入数据之类的问题。

LCD显示，由于显示方式灵活、界面友好，在嵌入式应用系统中得到了广泛的应用。在嵌入式应用系统中，较为常用的LCD有字符型的1602、点阵型的LCM12864，以及带汉字库的12864Z等。无论哪种LCD，其显示字符都用ASCII码。而要显示数值，就必须进行数值到字符串的变换。

同样，在嵌入式系统中，经常使用矩阵键盘进行数据等的键入，如输入“幅值”、“相位”等数据信息。对于数字的键入，就必然涉及字符串到数据的转换问题。

1 数据转字符串的方法及应用

从数据到字符串的转换，典型方法是先进行字位分离，将每个字转为ASCII码（数字＋0x30即转为ASCII码）后送LCD显示。这种方法比较繁琐，每次显示都要进行这样的工作。

当然，也可以利用itoa函数编写从整型到字符串的转换函数，把整型数转换为字符串，进而送LCD显示。下面就是把整型数转为字符串的程序：

这种方法对空间占用不大，对于无符号整型数是比较方便的；对于有符号的整型数，需要判断正负，程序编写方法也类似；对于浮点数，编制这种程序比较繁琐。

其实，除此之外，KEIL C和ICC还提供了更为有效的方法，实现数据到字符串的转换。

1.1 KEIL C环境下数据到字符串的转换

在KEIL C的stdio.h中提供了sprintf语句可以进行数据到字符串的格式转换。以下是在KEIL C环境下编写的LCD1602显示整型数和浮点数的程序：

运行的结果是在LCD1602第1行显示“a＝－1235”，第2行显示“b＝1.235”。

程序中，“sprintf（Buf1，"a＝%d"，a）”是将整型变量a转换为字符型变量，并存在数组Buf1［10］中；“sprintf（Buf2，"b＝%2.3f"，b）”是将浮点变量b转换为字符型变量，并存在数组Buf2［10］中。若使用“sprintf（Buf2，"%2.3f"，b）”语句，产生的hex代码要增加约7KB。

1.2 ICC开发环境下数据到字符串的转换

在AVR系统中，ICC开发平台允许使用sprintf语句进行数据到字符串的格式转换。同时，为了高精度显示，AVR允许使用浮点数。下面是整型数和浮点数转换为字符串显示的例子：

需要注意的是，使用sprintf语句时，要在ICC开发平台下project的option选项中，对target选项进行设置，在PRINTF Version中选择float选项，同时，将return stack size设为30。

采用此方法的缺点是生成的代码较大（增加约7.5 KB）。最后的显示结果为：第1行显示“ch0：1256”；第2行显示“ch1：－3579”；第3行显示“ch2：127.5”；第4行显示”ch3：－0.985”。

注意，如要将小数后位数保留2位，采用sprintf（Buf4，"%2.2f"，w）时编译不能通过。字符串的长度是通过“unsigned char Buf1［7］，Buf2［7］，Buf3［7］，Buf4［7］；”来定义的。

2 字符串转换为数据的方法及应用

字符串到数据转换的常规方法是用数位分离的方法，如下面的程序：

采用该方法对整型数进行转换时，必须知道数据长度，而且，对其他类型的数据转换不太方便。

其实，在KEIL和ICC中，都提供了头文件stdlib.h，利用该文件提供的atoi转换函数可以方便实现转换。该文件可以在KEIL和ICC的安装路径下看到。

2.1 MCS51开发中字符串到数据的转换

在KEIL的安装根目录下的INC文件夹中，可以查看stdlib.h文件，该文件提供了字符串到数据的转换函数，使用这些函数必须包含该头文件。

下面的程序实现了字符串转换为整型数和浮点数：

2.2 AVR开发中字符串到数据的转换

在AVR的ICC开发平台中也有“stdlib.h”头文件，它提供的atoi函数可以实现字符串转数字。程序如下：

在AVR Studio的VIEW窗口进行调试时，观察p、q分别为－598和－5.98。

结 语

介绍了MCS51和AVR开发中，LCD应用开发中经常使用的数据到字符串的转换方法，以及键盘应用开发中从字符串到数据的转换方法。该方法充分利用KEIL和ICC开发平台资源，可有效提高开发效率。

［1］戴佳，戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计实例［M］.北京：电子工业出版社，2006：123－135.

［2］彭伟.单片机C语言程序设计实训100例——基于AVR＋Proteus［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2011.

［3］刘建清.轻松玩转AVR单片机C语言［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2011.