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PICC 編譯環(huán)境編寫(xiě)PIC單片機程序的探討
作者：
時(shí)間：2016-12-02
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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4．1 函數的代碼長(cháng)度限制
PICC決定了C源程序中的一個(gè)函數經(jīng)編譯后生成的機器碼一定會(huì )放在同一個(gè)程序頁(yè)面內。中檔系列PIC單片機的一個(gè)程序頁(yè)面的長(cháng)度是2 KB，用C語(yǔ)言編寫(xiě)的任何一個(gè)函數最后生成的代碼不能超過(guò)2 KB。如果為實(shí)現特定的功能確實(shí)要連續編寫(xiě)很長(cháng)的程序，這時(shí)就必須把這些連續的代碼拆分成若干函數，以保證每個(gè)函數最后編譯出的代碼不超過(guò)一個(gè)頁(yè)面空間。
4．2 調用層次的控制
PIC單片機采用硬件堆棧，所以編程時(shí)函數的調用層次會(huì )受到一定限制。一般PIC系列的中檔單片機硬件堆棧深度為8級。程序員必須自己控制子程序調用時(shí)的嵌套深度以符合這一限制要求。PICC在最后編譯鏈接成功后可以生成一個(gè)鏈接定位映射文件 (*．map)，在此文件中有詳細的函數調用嵌套指示圖“call graph”，有些函數調用是編譯時(shí)自動(dòng)加入的庫函數，這些函數調用從C源程序中無(wú)法直接看出，但在嵌套指示圖上則一目了然。
5 C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程
單片機的一些特殊指令操作在標準的C語(yǔ)言語(yǔ)法中沒(méi)有直接對應的描述，例如PIC單片機的清看門(mén)狗指令“clrwdt”和休眠指令“sleep”；單片機系統強調的是控制的實(shí)時(shí)性，為了實(shí)現這一要求，有時(shí)必須用匯編指令實(shí)現部分代碼以提高程序運行的效率。在C程序中嵌入匯編指令有2種方法。
①如果只需要嵌入少量幾條匯編指令，PICC提供了一個(gè)類(lèi)似于函數的語(yǔ)句：
asm(“clrwdt”)：
這是在C源程序中直接嵌入匯編指令的最直接最容易的方法。
②如果需要編寫(xiě)一段連續的匯編指令，PICC支持另外的一種語(yǔ)法描述：用“#asm”來(lái)開(kāi)始匯編指令段，用
5．1 匯編指令尋址C語(yǔ)言定義的全局變量
所有C語(yǔ)言中定義的符號在編譯后將自動(dòng)在前面添加下劃線(xiàn)“一”。因此，若要在匯編指令中尋址C語(yǔ)言定義的各類(lèi)變量，一定要在變量前加上“一”符號，例如上例中的count是在C語(yǔ)言中定義的無(wú)符號全局變量，在匯編語(yǔ)言中只需在其前面加上“一”符號就可進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)了。另外，對于C語(yǔ)言中定義的多字節全局變量，例如C語(yǔ)言中的如下定義：
5．2 匯編指令尋址C函數的局部變量
前面已經(jīng)提到，PICC對自動(dòng)型局部變量(包括函數調用時(shí)的入口參數)采用一種“靜態(tài)覆蓋”技術(shù)，對每一個(gè)變量確定一個(gè)固定地址(位于bankO)，嵌入的匯編指令對其尋址時(shí)只需采用數據寄存器的直接尋址方式即可，因此關(guān)鍵是要知道這些局部變量的尋址符號。建議讀者先編寫(xiě)一小段C代碼，其中有最簡(jiǎn)單的局部變量操作指令，把此源代碼編譯成對應的PICC匯編指令；查看C編譯器生成的匯編指令是如何尋址這些局部變量的，自己編寫(xiě)的行內匯編指令就采用同樣的尋址方式。
相對于匯編語(yǔ)言，用C語(yǔ)言編程的優(yōu)勢是毋庸置疑的：開(kāi)發(fā)效率大大提高、人性化的語(yǔ)句指令及模塊化的程序易于日常管理和維護、程序在不同平臺間移植方便。所以既然使用C語(yǔ)言編程，就應該盡量避免嵌入匯編指令或編寫(xiě)匯編指令模塊文件。例如：
變量的循環(huán)右移操作用C語(yǔ)言實(shí)現非常不方便，PIC單片機已有對應的移位操作匯編指令，因此用嵌入匯編的形式實(shí)現效率最高。對移位次數的控制，實(shí)際上變量 countl的遞減判零也可以直接用匯編指令實(shí)現，這樣可節約代碼，但用標準C語(yǔ)言描述更直觀(guān)、更易于維護。
6 注意事項
①既然所有的局部變量將占用bankO的存儲空間，因此用戶(hù)自己定位在bankO內的變量字節數將受到一定的限制，在實(shí)際使用時(shí)需注意。
②當程序中把非位變量進(jìn)行強制類(lèi)型轉換成位變量時(shí)，要注意編譯器只對普通變量的最低位做判別：若最低位是0，則轉換成位變量O；若最低位是1，則轉換成位變量1。
③由于PIC系列單片機的內部資源十分有限，所以在允許的條件下應盡量使用無(wú)符號字符型變量，以節約空間。
④PICC對絕對定位的變量不保留地址空間，例如：
所以請讀者慎用。
⑤盡量使用全局變量進(jìn)行參數傳遞，使用全局變量最大的好處是尋址直觀(guān)，只需在C語(yǔ)言定義的變量名前增加一個(gè)下劃線(xiàn)符即可在匯編語(yǔ)句中尋址；使用全局變量進(jìn)行參數傳遞的效率也比形參高。
⑥對于多字節變量(如int型、float型變量等)PICC遵循Little endian標準，即低字節放在存儲空間的低地址，高字節放在高地址，編程時(shí)需注意。
結語(yǔ)
一般C語(yǔ)言產(chǎn)生的代碼是比較繁瑣的，所以要寫(xiě)出高質(zhì)量、實(shí)用的C語(yǔ)言程序，就必須對單片機體系結構和硬件資源作詳盡的了解。用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)PIC系列單片機系統軟件具有編寫(xiě)代碼效率高、軟件調試直觀(guān)、維護升級方便、代碼的重復利用率高、便于跨平臺的代碼移植等優(yōu)點(diǎn)，因此C語(yǔ)言編程在單片機系統設計中的應用必將越來(lái)越廣泛。
參考文獻
1. 蔡純潔.邢武 PIC 16/17單片機原理和應用 1997
2. Hitech Software PICC ANSI C Compiler Users Guide 2002
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