基于PICC 編譯環(huán)境編寫(xiě)PIC單片機程序

目前，Microchip 公司生產(chǎn)的PIC系列單片機以其低成本、低功耗、高性能、開(kāi)發(fā)速 度快且一次性用戶(hù)可編程等優(yōu)點(diǎn)迅速占領(lǐng)了國內市場(chǎng)，成為國內銷(xiāo)售量最大的單片機，但國內介紹他的C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具的書(shū)籍和文章卻比較少，而且用的人也不多，在用其開(kāi)發(fā)的過(guò)程 中給廣大程序員帶來(lái)了許多困難和不便。

Microchip 公司自己沒(méi)有針對中低檔系列PIC單片機的C 語(yǔ)言編譯器，但很多專(zhuān)業(yè)的 第三方 公司有眾多支持PIC 單片機的C 語(yǔ)言編譯器提供，常見(jiàn)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(jìn)行系統設計和開(kāi)發(fā)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(yǔ)言的基本特點(diǎn)。

1HiTech PICC和 ANSI C 的異同及HiTech PICC語(yǔ)言的特點(diǎn)

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(shí)現的，其深度已隨芯片而固定，無(wú)法 實(shí)現需要大量堆棧操作的遞歸算法；另外在PIC 單片機中實(shí)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(tài)覆蓋”技術(shù)以實(shí)現對C 語(yǔ)言函數中的局部變量分配固定的地址空間。經(jīng)這樣處理后產(chǎn)生出的機器代碼效率很高，當代碼量超過(guò)4 kB后，C 語(yǔ)言編譯出的代碼長(cháng)度和全部用匯編代碼實(shí)現時(shí)的差別已經(jīng)不是很大（10%），當然前提是在整個(gè)C代碼編寫(xiě)過(guò)程中需時(shí)時(shí)注意所編寫(xiě)語(yǔ)句的效率。

2PICC中的變量

PICC中的變量類(lèi)型和標準C一樣，這里不再重復。為了使編譯器產(chǎn)生最高效的機器碼，PICC把單片機中數據寄存器的bank 問(wèn)題交由編程員自己管理，因此在定義用戶(hù)變量時(shí)必須自己 決定這些變量具體放在哪一個(gè)bank 中。如果沒(méi)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(gè)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(yǔ)言中某一bank內定義的變量字節總數不能超過(guò)可用RAM字節數。如果超過(guò)ba nk 容量，在最后連接時(shí)會(huì )報錯，大致信息如下：
　
連接器提示總共有0x12C（300）個(gè)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(xiě)源程序時(shí)進(jìn)行變量存取操作前無(wú)需再特意編 寫(xiě)設定bank 的指令。C 編譯器會(huì )根據所操作的對象自動(dòng)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(shí)現同一任務(wù)的變量定位在同一個(gè)bank 內； 對不同bank 內的變量進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)也盡量把位于相同bank 內的變量歸并在一起進(jìn)行連續 操作。

bit 型位變量只能是全局的或靜態(tài)的。PICC 將把定位在同一bank 內的8 個(gè)位變量合并成一個(gè)字節存放于一個(gè)固定地址。PICC 對整個(gè)數據存儲空間實(shí)行位編址，0x000 單元的第0 位 是位地址0x0000，以此后推，每個(gè)字節有8 個(gè)位地址。如果一個(gè)位變量flag1 被編址為0x12 3，那么實(shí)際的存儲空間位于：
　　字節地址＝0x123/8 = 0x24
　　位偏移＝0x123%8 = 3

即flag1 位變量位于地址為0x24 字節的第3 位。在程序調試時(shí)如果要觀(guān)察flag1 的變化， 必須觀(guān)察地址為0x24 的字節而不是0x123。PICC 在編譯原代碼時(shí)只要有可能，對普通變量 的操作也將以最簡(jiǎn)單的位操作指令來(lái)實(shí)現。假設一個(gè)字節變量tmp 最后被定位在地址0x20,那么
　　
　　另外，函數可以返回一個(gè)位變量，實(shí)際上此返回的位變量將存放于單片機的進(jìn)位位中帶出返回。