PICC 編譯環(huán)境編寫PIC單片機程序的探討
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4．1 函數(shù)的代碼長度限制
PICC決定了C源程序中的一個函數(shù)經(jīng)編譯后生成的機器碼一定會放在同一個程序頁面內(nèi)。中檔系列PIC單片機的一個程序頁面的長度是2 KB，用C語言編寫的任何一個函數(shù)最后生成的代碼不能超過2 KB。如果為實現(xiàn)特定的功能確實要連續(xù)編寫很長的程序，這時就必須把這些連續(xù)的代碼拆分成若干函數(shù)，以保證每個函數(shù)最后編譯出的代碼不超過一個頁面空間。
4．2 調(diào)用層次的控制
PIC單片機采用硬件堆棧，所以編程時函數(shù)的調(diào)用層次會受到一定限制。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(diào)用時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鏈接定位映射文件 (*．map)，在此文件中有詳細的函數(shù)調(diào)用嵌套指示圖“call graph”，有些函數(shù)調(diào)用是編譯時自動加入的庫函數(shù)，這些函數(shù)調(diào)用從C源程序中無法直接看出，但在嵌套指示圖上則一目了然。
5 C語言和匯編語言混合編程
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”；單片機系統(tǒng)強調(diào)的是控制的實時性，為了實現(xiàn)這一要求，有時必須用匯編指令實現(xiàn)部分代碼以提高程序運行的效率。在C程序中嵌入?yún)R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提供了一個類似于函數(shù)的語句：
asm(“clrwdt”)：
這是在C源程序中直接嵌入?yún)R編指令的最直接最容易的方法。
②如果需要編寫一段連續(xù)的匯編指令，PICC支持另外的一種語法描述：用“#asm”來開始匯編指令段，用
5．1 匯編指令尋址C語言定義的全局變量
所有C語言中定義的符號在編譯后將自動在前面添加下劃線“一”。因此，若要在匯編指令中尋址C語言定義的各類變量，一定要在變量前加上“一”符號，例如上例中的count是在C語言中定義的無符號全局變量，在匯編語言中只需在其前面加上“一”符號就可進行訪問了。另外，對于C語言中定義的多字節(jié)全局變量，例如C語言中的如下定義：
5．2 匯編指令尋址C函數(shù)的局部變量
前面已經(jīng)提到，PICC對自動型局部變量(包括函數(shù)調(diào)用時的入口參數(shù))采用一種“靜態(tài)覆蓋”技術，對每一個變量確定一個固定地址(位于bankO)，嵌入的匯編指令對其尋址時只需采用數(shù)據(jù)寄存器的直接尋址方式即可，因此關鍵是要知道這些局部變量的尋址符號。建議讀者先編寫一小段C代碼，其中有最簡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，自己編寫的行內(nèi)匯編指令就采用同樣的尋址方式。
相對于匯編語言，用C語言編程的優(yōu)勢是毋庸置疑的：開發(fā)效率大大提高、人性化的語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語言編程，就應該盡量避免嵌入?yún)R編指令或編寫匯編指令模塊文件。例如：
變量的循環(huán)右移操作用C語言實現(xiàn)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?yún)R編的形式實現(xiàn)效率最高。對移位次數(shù)的控制，實際上變量 countl的遞減判零也可以直接用匯編指令實現(xiàn)，這樣可節(jié)約代碼，但用標準C語言描述更直觀、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，因此用戶自己定位在bankO內(nèi)的變量字節(jié)數(shù)將受到一定的限制，在實際使用時需注意。
②當程序中把非位變量進行強制類型轉(zhuǎn)換成位變量時，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(zhuǎn)換成位變量O；若最低位是1，則轉(zhuǎn)換成位變量1。
③由于PIC系列單片機的內(nèi)部資源十分有限，所以在允許的條件下應盡量使用無符號字符型變量，以節(jié)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行參數(shù)傳遞，使用全局變量最大的好處是尋址直觀，只需在C語言定義的變量名前增加一個下劃線符即可在匯編語句中尋址；使用全局變量進行參數(shù)傳遞的效率也比形參高。
⑥對于多字節(jié)變量(如int型、float型變量等)PICC遵循Little endian標準，即低字節(jié)放在存儲空間的低地址，高字節(jié)放在高地址，編程時需注意。
結(jié)語
一般C語言產(chǎn)生的代碼是比較繁瑣的，所以要寫出高質(zhì)量、實用的C語言程序，就必須對單片機體系結(jié)構(gòu)和硬件資源作詳盡的了解。用C語言開發(fā)PIC系列單片機系統(tǒng)軟件具有編寫代碼效率高、軟件調(diào)試直觀、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，因此C語言編程在單片機系統(tǒng)設計中的應用必將越來越廣泛。
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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