1.為什么也是C語言?
用C 語言來開發單片機系統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設計中越來越廣泛的運用。PIC 單片機的軟件開發,同樣可以用C 語言實現。
Microchip 公司沒有自行開發PIC單片機的C 語言編譯器,但其他公司有開發眾多支持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,它穩定可靠,編譯生成的代碼效率高,在用PIC 單片機開發者中得到廣泛認可。
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的,其深度已隨芯片固定,無法實現需要大量堆棧操作的遞歸算法。 成的代碼效率高,在用PIC 單片機開發者中得到廣泛認可。
2.MpLab中配置PIC C編譯環境,并進行項目開發
為便于PICC編譯器的編譯環境設置,應先在MPLAB IDE集成開發環境下創建一個PICC C編譯器的項目。
1.啟動MPLAB IDE7.00集成開發環境窗口。選擇集成開發環境中的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集成開發環境中打開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作為開發芯片。
3.設置項目
在創建項目和選定器件后,接下來就可以設置工程的編譯環境。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 完全支持數組、結構和聯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別。例如:
數組:
unsigned int data[10];
結構體:
struct commInData {
unsigned char inBuff[8];
unsigned char getPtr, putPtr;
};
聯合體:
union int_Byte {
unsigned char c[2];
unsigned int i;
};
3.3 PICC 對數據寄存器bank 的管理
在PIC單片機編程時,單片機數據寄存器的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
PICC 提供了較完整的C 標準庫函數支持,其中包括數學運算函數和字符串操作函數。在程序中使用這些現成的庫函數時需要注意的是入口參數必須在bank0 中。
如果需要用到數學函數,則用 “#include ” 包含頭文件;如果要使用字符串操作函數,就需要包含“#include ”頭文件。在這些頭文件中提供了函數類型的聲明。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。
C 語言中的格式化輸出函數“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,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時經常要使用匯編語句。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 原程序中直接嵌入匯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匯編指令實現了將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