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PIC單片機入門_C語言編程技術

2018-07-31
來源:互聯(lián)網(wǎng)
關鍵詞: C語言 PIC單片機 編程

1.為什么也是C語言


用C 語言來開發(fā)單片機系統(tǒng)軟件最大的好處是編寫代碼效率高、軟件調試直觀、維護升級方便、代碼的重復利用率高等,因此C 語言編程在單片機系統(tǒng)設計中越來越廣泛的運用。PIC 單片機的軟件開發(fā),同樣可以用C 語言實現(xiàn)。

Microchip 公司沒有自行開發(fā)PIC單片機的C 語言編譯器,但其他公司有開發(fā)眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器,常見的有Hitech、CCS、IAR、Bytecraft 等公司。其中最常用的是Hitech 公司的PICC 編譯器,它穩(wěn)定可靠,編譯生成的代碼效率高,在用PIC 單片機開發(fā)者中得到廣泛認可。

Hitech-PICC 編譯器基本上符合ANSI C標準,但是不支持函數(shù)的遞歸調用。其主要原因是因為PIC 單片機特殊的堆棧結構。PIC 單片機的堆棧是硬件實現(xiàn)的,其深度已隨芯片固定,無法實現(xiàn)需要大量堆棧操作的遞歸算法。  成的代碼效率高,在用PIC 單片機開發(fā)者中得到廣泛認可。

2.MpLab中配置PIC C編譯環(huán)境,并進行項目開發(fā)


為便于PICC編譯器的編譯環(huán)境設置,應先在MPLAB IDE集成開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建一個PICC  C編譯器的項目。

1.啟動MPLAB IDE7.00集成開發(fā)環(huán)境窗口。選擇集成開發(fā)環(huán)境中的Project->New菜單項,打開如下所示的新項目對話框,在此對話框中設置項目名和項目路徑。


在項目名文本框中輸入項目名led,在項目路徑文本框中輸入項目路徑D:\led,也可以通過單擊Browse按鈕選擇項目名的保存路徑。

2.器件選擇,其操作過程如下所示。首先在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境中打開Configure菜單,然后單擊Select Device菜單項,彈出如下所示的器件選擇對話框。此處可以選擇PICl6F877A作為開發(fā)芯片。


3.設置項目

在創(chuàng)建項目和選定器件后,接下來就可以設置工程的編譯環(huán)境。首先進行語言組件的設置。

在Active Toolsuite下拉列表框中選擇HI-TECH PICC Toolsuite作為開發(fā)工具組件,然后在Toolsuite Contents列表框中選擇PICCCompiler項,如下圖所示。  


3.PICC基本編程


3.1 PICC 中的基本變量類型


PICC 支持的基本變量類型見下表:


3.2 PICC 中的高級變量


基于上表的基本變量,除了bit 型位變量外,PICC 完全支持數(shù)組、結構和聯(lián)合等復合型高級變量,這和標準的C 語言所支持的高級變量類型沒有什么區(qū)別。例如:

數(shù)組:

unsigned int data[10];

結構體:

struct commInData {

unsigned char inBuff[8];

unsigned char getPtr, putPtr;

};

聯(lián)合體:

union int_Byte {

unsigned char c[2];

unsigned int i;

};

3.3 PICC 對數(shù)據(jù)寄存器bank 的管理


在PIC單片機編程時,單片機數(shù)據(jù)寄存器的bank是由編程員管理的,因此在定義變量時必須決定這些變量具體放在哪一個bank 中,缺省時,所定義的變量將被定位在bank0中,例如下面所定義的這些變量:

unsigned char buffer[32];

bit flag1,flag2;

float val[8];

以上變量都是分布在bank0 中。定義在其它bank 內的變量前面必須加上相應的bank 序號,例如:

bank1 unsigned char buffer[32];  //變量定位在bank1 中

bank2 bit flag1,flag2;  //變量定位在bank2 中

bank3 float val[8];  //變量定位在bank3 中

3.4 volatile 修飾詞 


PICC 中還有一個特殊的變量修飾詞“volatile”,用來說明一個變量的值是會隨機變化的,即使程序沒有刻意對它進行任何賦值操作。

在單片機中,作為輸入的IO 端口其內容將是隨意變化的;很多特殊功能寄存器的值也將隨著指令的運行而動態(tài)改變。所有這種類型的變量必須將它們明確定義成“volatile”類型,例如:

volatile unsigned char STATUS @ 0x03;

volatile bit commFlag;

3.5 標準庫函數(shù)


PICC 提供了較完整的C 標準庫函數(shù)支持,其中包括數(shù)學運算函數(shù)和字符串操作函數(shù)。在程序中使用這些現(xiàn)成的庫函數(shù)時需要注意的是入口參數(shù)必須在bank0 中。

如果需要用到數(shù)學函數(shù),則用 “#include ” 包含頭文件;如果要使用字符串操作函數(shù),就需要包含“#include ”頭文件。在這些頭文件中提供了函數(shù)類型的聲明。直接查看這些頭文件就可以知道PICC 提供了哪些標準庫函數(shù)。

C 語言中的格式化輸出函數(shù)“printf/sprintf”用在單片機的程序中時要特別謹慎。printf/sprintf 是一個非常大的函數(shù),一旦使用,你的程序代碼長度就會增加很多。 

4.C和匯編混合編程


用C 語言進行單片機應用程序開發(fā)時經(jīng)常要使用匯編語句。比如,單片機的一些特殊指令操作在標準的C 語言語法中沒有直接對應的描述,例如PIC 單片機的清看門狗指令“clrwdt”和休眠指令“sleep”。這樣,一個項目中就會出現(xiàn)C 和匯編混合編程的情形,我們在此討論一些混合編程的基本方法和技巧。

在C 原程序中直接嵌入?yún)R編指令是最直接最容易的方法。如果只需要嵌入少量幾條的匯編指令,PICC 提供了一個類似于函數(shù)的語句:

asm(“clrwdt”)  ;

雙引號中可以編寫任何一條PIC 的標準匯編指令。例如:

for (;;) {

asm("clrwdt"); //清看門狗

asm("sleep"); //休眠

asm(“nop”); //空操作延時 

 }

如果需要編寫一段連續(xù)的匯編指令,PICC 支持另一種語法描述:用“#asm”開始指令段,用“#endasm”結束。

例如下面的一段嵌入?yún)R編指令實現(xiàn)了將0x20~0x7F 間的RAM 全部清零:

#asm

      movlw 0x20

      movwf  _FSR

      clrf  _INDF

      incf _FSR, f

      btfss _FSR,7

      goto  $-3

#endasm


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