基于PICC編譯環境編寫PIC單片機程序(圖)
發布時間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數:533
遼寧工程技術大學 康寧
摘 要:Microchip 公司生產的PIC系列單片機具有實用、低價、簡單易學、低功耗、高速度、體積小、功能強等特點,體現了單片機發展的一種新趨勢,而PICC具有許多特殊的性質,并且進行了C語言的擴展,從而可以更輕松地完成編程任務。本文簡單介紹了PIC系列單片機在國內的發展情況,以HiTech Software公司的HiT ech PICC編譯器為例介紹了PICC和標準C的異同及HiTech PICC語言的特點,詳細介紹了PICC中的變量、指針、函數以及C與匯編混合編程的一些相關知識,并列舉了許多例子以便讀者理解。此外還著重介紹了用PICC開發PIC 系列單片機時應注意的一些問題。
關鍵詞:PIC;PICC編譯器;C與匯編混合編程;HiTech;單片機
目前,Microchip 公司生產的PIC系列單片機以其低成本、低功耗、高性能、開發速 度快且一次性用戶可編程等優點迅速占領了國內市場,成為國內銷售量最大的單片機,但國 內介紹他的C語言開發工具的書籍和文章卻比較少,而且用的人也不多,在用其開發的過程 中給廣大程序員帶來了許多困難和不便。
Microchip 公司自己沒有針對中低檔系列PIC單片機的C 語言編譯器,但很多專業的 第三方 公司有眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器提供,常見的有Hitech,CCS,IAR,Bytecraft 等公司。Hitech 公司的PICC 編譯器穩定可靠,編譯生成的代碼效率高,在用PIC 單片 機進行系統設計和開發的工程師群體中得到廣泛認可。因此,本文主要以Hi-Tech PICC為基 礎,介紹PIC的C語言的基本特點。
1 HiTech PICC和 ANSI C 的異同及HiTech PICC語言的特點
除了PICC不支持函數的遞歸調用外,PICC 基本上符合ANSI 標準,其主要原因是因為PIC 單片機特殊的堆棧結構。PIC 單片機中的堆棧是硬件實現的,其深度已隨芯片而固定,無法 實現需要大量堆棧操作的遞歸算法;另外在PIC 單片機中實現軟件堆棧的效率也不是很高, 為此,PICC 編譯器采用一種“靜態覆蓋”技術以實現對C 語言函數中的局部變量分配固定 的地址空間。經這樣處理后產生出的機器代碼效率很高,當代碼量超過4 kB后,C 語言編譯 出的代碼長度和全部用匯編代碼實現時的差別已經不是很大(<10%),當然前提是在整個C代碼編寫過程中需時時注意所編寫語句的效率。
2 PICC中的變量
PICC中的變量類型和標準C一樣,這里不再重復。為了使編譯器產生最高效的機器碼,PICC把單片機中數據寄存器的bank 問題交由編程員自己管理,因此在定義用戶變量時必須自己 決定這些變量具體放在哪一個bank 中。如果沒有特別指明,所定義的變量將被定位在bank0。定義在其他bank 內的變量前面必須加上相應的bank 序號,例如:
bank1 unsigned char temp;//變量定位在bank1 中
中檔系列PIC單片機數據寄存器的一個bank 大小為128 B,刨去前面若干字節的特殊功能寄 存器區域,在C語言中某一bank內定義的變量字節總數不能超過可用RAM字節數。如果超過ba nk 容量,在最后連接時會報錯,大致信息如下:
連接器提示總共有0x12C(300)個字節準備放到bank1 中但bank1 容量不夠。雖然變量所 在的bank定位必須由編程員自己決定,但在編寫源程序時進行變量存取操作前無需再特意編 寫設定bank 的指令。C 編譯器會根據所操作的對象自動生成對應bank 設定的匯編指令。為 避免頻繁的bank 切換以提高代碼效率,盡量把實現同一任務的變量定位在同一個bank 內; 對不同bank 內的變量進行讀寫操作時也盡量把位于相同bank 內的變量歸并在一起進行連續 操作。
bit 型位變量只能是全局的或靜態的。PICC 將把定位在同一bank 內的8 個位變量合并成一 個字節存放于一個固定地址。PICC 對整個數據存儲空間實行位編址,0x000 單元的第0 位 是位地址0x0000,以此后推,每個字節有8 個位地址。如果一個位變量flag1 被編址為0x12 3,那么實際的存儲空間位于:
遼寧工程技術大學 康寧
摘 要:Microchip 公司生產的PIC系列單片機具有實用、低價、簡單易學、低功耗、高速度、體積小、功能強等特點,體現了單片機發展的一種新趨勢,而PICC具有許多特殊的性質,并且進行了C語言的擴展,從而可以更輕松地完成編程任務。本文簡單介紹了PIC系列單片機在國內的發展情況,以HiTech Software公司的HiT ech PICC編譯器為例介紹了PICC和標準C的異同及HiTech PICC語言的特點,詳細介紹了PICC中的變量、指針、函數以及C與匯編混合編程的一些相關知識,并列舉了許多例子以便讀者理解。此外還著重介紹了用PICC開發PIC 系列單片機時應注意的一些問題。
關鍵詞:PIC;PICC編譯器;C與匯編混合編程;HiTech;單片機
目前,Microchip 公司生產的PIC系列單片機以其低成本、低功耗、高性能、開發速 度快且一次性用戶可編程等優點迅速占領了國內市場,成為國內銷售量最大的單片機,但國 內介紹他的C語言開發工具的書籍和文章卻比較少,而且用的人也不多,在用其開發的過程 中給廣大程序員帶來了許多困難和不便。
Microchip 公司自己沒有針對中低檔系列PIC單片機的C 語言編譯器,但很多專業的 第三方 公司有眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器提供,常見的有Hitech,CCS,IAR,Bytecraft 等公司。Hitech 公司的PICC 編譯器穩定可靠,編譯生成的代碼效率高,在用PIC 單片 機進行系統設計和開發的工程師群體中得到廣泛認可。因此,本文主要以Hi-Tech PICC為基 礎,介紹PIC的C語言的基本特點。
1 HiTech PICC和 ANSI C 的異同及HiTech PICC語言的特點
除了PICC不支持函數的遞歸調用外,PICC 基本上符合ANSI 標準,其主要原因是因為PIC 單片機特殊的堆棧結構。PIC 單片機中的堆棧是硬件實現的,其深度已隨芯片而固定,無法 實現需要大量堆棧操作的遞歸算法;另外在PIC 單片機中實現軟件堆棧的效率也不是很高, 為此,PICC 編譯器采用一種“靜態覆蓋”技術以實現對C 語言函數中的局部變量分配固定 的地址空間。經這樣處理后產生出的機器代碼效率很高,當代碼量超過4 kB后,C 語言編譯 出的代碼長度和全部用匯編代碼實現時的差別已經不是很大(<10%),當然前提是在整個C代碼編寫過程中需時時注意所編寫語句的效率。
2 PICC中的變量
PICC中的變量類型和標準C一樣,這里不再重復。為了使編譯器產生最高效的機器碼,PICC把單片機中數據寄存器的bank 問題交由編程員自己管理,因此在定義用戶變量時必須自己 決定這些變量具體放在哪一個bank 中。如果沒有特別指明,所定義的變量將被定位在bank0。定義在其他bank 內的變量前面必須加上相應的bank 序號,例如:
bank1 unsigned char temp;//變量定位在bank1 中
中檔系列PIC單片機數據寄存器的一個bank 大小為128 B,刨去前面若干字節的特殊功能寄 存器區域,在C語言中某一bank內定義的變量字節總數不能超過可用RAM字節數。如果超過ba nk 容量,在最后連接時會報錯,大致信息如下:
連接器提示總共有0x12C(300)個字節準備放到bank1 中但bank1 容量不夠。雖然變量所 在的bank定位必須由編程員自己決定,但在編寫源程序時進行變量存取操作前無需再特意編 寫設定bank 的指令。C 編譯器會根據所操作的對象自動生成對應bank 設定的匯編指令。為 避免頻繁的bank 切換以提高代碼效率,盡量把實現同一任務的變量定位在同一個bank 內; 對不同bank 內的變量進行讀寫操作時也盡量把位于相同bank 內的變量歸并在一起進行連續 操作。
bit 型位變量只能是全局的或靜態的。PICC 將把定位在同一bank 內的8 個位變量合并成一 個字節存放于一個固定地址。PICC 對整個數據存儲空間實行位編址,0x000 單元的第0 位 是位地址0x0000,以此后推,每個字節有8 個位地址。如果一個位變量flag1 被編址為0x12 3,那么實際的存儲空間位于: