遼寧工程技術(shù)大學(xué)  康寧

        摘  要：Microchip 公司生產(chǎn)的PIC系列單片機具有實用、低價、簡單易學(xué)、低功耗、高速度、體積小、功能強等特點，體現(xiàn)了單片機發(fā)展的一種新趨勢，而PICC具有許多特殊的性質(zhì)，并且進(jìn)行了C語言的擴展，從而可以更輕松地完成編程任務(wù)。本文簡單介紹了PIC系列單片機在國內(nèi)的發(fā)展情況，以HiTech Software公司的HiT ech PICC編譯器為例介紹了PICC和標(biāo)準(zhǔn)C的異同及HiTech PICC語言的特點，詳細(xì)介紹了PICC中的變量、指針、函數(shù)以及C與匯編混合編程的一些相關(guān)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(fā)PIC 系列單片機時應(yīng)注意的一些問題。

        關(guān)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(chǎn)的PIC系列單片機以其低成本、低功耗、高性能、開發(fā)速 度快且一次性用戶可編程等優(yōu)點迅速占領(lǐng)了國內(nèi)市場，成為國內(nèi)銷售量最大的單片機，但國 內(nèi)介紹他的C語言開發(fā)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(fā)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(yè)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(wěn)定可靠，編譯生成的代碼效率高，在用PIC 單片 機進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的工程師群體中得到廣泛認(rèn)可。因此，本文主要以Hi-Tech PICC為基 礎(chǔ)，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(shù)的遞歸調(diào)用外，PICC 基本上符合ANSI 標(biāo)準(zhǔn)，其主要原因是因為PIC 單片機特殊的堆棧結(jié)構(gòu)。PIC 單片機中的堆棧是硬件實現(xiàn)的，其深度已隨芯片而固定，無法 實現(xiàn)需要大量堆棧操作的遞歸算法；另外在PIC 單片機中實現(xiàn)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)以實現(xiàn)對C 語言函數(shù)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(dāng)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(xiàn)時的差別已經(jīng)不是很大（<10%），當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)C一樣，這里不再重復(fù)。為了使編譯器產(chǎn)生最高效的機器碼，PICC把單片機中數(shù)據(jù)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(nèi)的變量前面必須加上相應(yīng)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(shù)據(jù)寄存器的一個bank 大小為128 B，刨去前面若干字節(jié)的特殊功能寄 存器區(qū)域，在C語言中某一bank內(nèi)定義的變量字節(jié)總數(shù)不能超過可用RAM字節(jié)數(shù)。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(jié)準(zhǔn)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(jìn)行變量存取操作前無需再特意編 寫設(shè)定bank 的指令。C 編譯器會根據(jù)所操作的對象自動生成對應(yīng)bank 設(shè)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(xiàn)同一任務(wù)的變量定位在同一個bank 內(nèi)； 對不同bank 內(nèi)的變量進(jìn)行讀寫操作時也盡量把位于相同bank 內(nèi)的變量歸并在一起進(jìn)行連續(xù) 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(nèi)的8 個位變量合并成一 個字節(jié)存放于一個固定地址。PICC 對整個數(shù)據(jù)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(jié)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：