PIC单片机的C语言编程.docx

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1、PIC单片机C语言编程讲义奥科电子作室（内部资料）2006年元月第一版第1章PIC单片机的C语言编程1.1 pic单片机c语言编程简介用C语言来开发单片机系统软件最大的好处是编写代码效率髙、软件调试直观、维护 升级方便、代码的重复利用率高、便于跨平台的代码移植等等,因此c语言编程在单片机 系统设计中已得到越来越广泛的运用。针对PIC单片机的软件开发,同样可以用C语言实 现。但在单片机上用C语言写程序和在PC机上写程序绝对不能简单等同。现在的PC机资 源十分丰富,运算能力强大,因此程序员在写PC机的应用程序时几乎不用关心编译后的可 执行代码在运行过程中需要占用多少系统资源,也基本不用担心运行效率

2、有多高。写单片机 的C程序最关键的一点是单片机内的资源非常有限，控制的实时性要求又很高，因此，如 果没有对单片机体系结构和硬件资源作详尽的了解,以笔者的愚见认为是无法写出高质量实 用的C语言程序。这就是为什么前面所有章节中的的示范代码全部用基础的汇编指令实现 的原因,希望籍此能使读者对PIC单片机的指令体系和硬件资源有深入了解,在这基础之 上再来讨论C语言编程,就有水到渠成的感觉。本讲稿围绕中档系列PIC单片机来展开讨论,Microchip公司自己没有针对中低档系列 PIC单片机的C语言编译器，但很多专业的第三方公司有众多支持PIC单片机的C语言编译 器提供,常见的有Hitech、CCS、IA

3、R、Bytecraft等公司。其中笔者最常用的是Hitech公司 的PICC编译器，它稳定可靠,编译生成的代码效率高，在用PIC单片机进行系统设计和开 发的工程师群体中得到广泛认可。其正式完全版软件需要购置,但在其网站上有限时的试用 版供用户评估。另外，Hitech公司针对广大PIC的业余爱好者和初学者还提供了完全免费 的学习版PICC-Lite编译器套件,它的使用方式和完全版相同，只是支持的PIC单片机型号 限制在PIC16F84、PIC16F877和PIC16F628等几款。这几款Flash型的单片机因其所具备的 丰富的片上资源而最适用于单片机学习入门,因此笔者建议感兴趣的读者可从PICC

4、-Lite入 手掌握PIC单片机的C语言编程。在此列出几个主要的针对PIC単片机的C编译器相关连接网址，供读者参考:Hitech-PICC： IAR： CCS ： ByteCraft： 本章将介绍Hitech-PICC编译器的些基本概念，由于篇幅所限将不涉及C语言的标准 语法和基础知识介绍，因为在这些方面都有大量的书籍可以参考。重点突出针对PIC单片 机的特点而所需要特别注意的地方。1.2 Hitech-PICC 编译器PICC基本上符合ANSI标准，除了一点:它不支持函数的递归调用。其主要原因是因 为PIC单片机特殊的堆栈结构。在前面介绍PIC单片机架构时已经详细说明了PIC单片机 中的堆栈

5、是硬件实现的，其深度已随芯片而固定,无法实现需要大量堆栈操作的递归算法; 另外在PIC单片机中实现软件堆栈的效率也不是很高，为此，PICC编译器采用一种叫做“静 态覆盖”的技术以实现对c语言函数中的局部变量分配固定的地址空间。经这样处理后产 生出的机器代码效率很高,按笔者实际使用的体会,当代码量超过4K字后，C语言编译出 的代码长度和全部用汇编代码实现时的差别已经不是很大(10%),当然前提是在整个C 代码编写过程中须时时处处注意所编写语句的效率,而如果没有对PIC单片机的内核结构、 各功能模块及其汇编指令深入了解,要做到这点是很难的。1.3 MPLAB-IDE 内挂接PICCPICC编译器可

6、以直接挂接在MPLAB-IDE集成开发平台下,实现一体化的编译连接和 原代码调试。使用MPLAB-IDE内的调试工具E200、ICD2和软件模拟器都可以实现原 代码级的程序调试,非常方便。首先必须在你的计算机中安装PICC编译器,无论是完全版还是学习版都可以和 MPLAB-IDE挂接。安装成功后可以进入IDE,选择菜单项Project Set Language ToolLocations,打开语言工具挂接设置对话框，如图所示:在对话框中选择“HI-TECH PICC Toolsuite栏，展开可执行文件组Executable后,列出了将被MPLAB-IDE后台调用的 编译器所用到的所有可执行文

7、件，其中有汇编编译器“ PICC Assembler、C原程序编译器 PICC Compiler和连接定位程序“PICC Linker”。同时在此列表中还显示了对应的可执 行程序名,请注意在这里都是“ PICC.EXE”。用鼠标分别点击选中这三项可执行文件,观 察对话框下面“Location” 栏中显示的文件路径，用“Browse.”按纽，从计算机中已经 安装的PICC编译器文件夹中选择PICC.EXE文件。实际上PICC.EXE只是个调度管理程 序,它会按照所输入的文件扩展名自动调用对应的编译器和连接器,用户要注意的是C语 言原程序扩展名用“.c”,汇编原程序用“.as”即可。工具挂接完成后

8、,在建立项目时可以 选择语言工具为“HI-TECH PICC”，具体步骤可以参阅第三章3.1.3节,此处不再重复。项 目建立完成后可以加入C或汇编原程序,也可以加入已有的库文件或已经编译的目标文件。 最常见的是只加入C原程序。用C语言编程的好处是可以实现模块化编程。程序编写者应 尽量把相互独立的控制任务用多个独立的C原程序文件实现，如果程序量较大，一般不要 把所有的代码写在个文件内。图2列出的是笔者建立的个项目中所有C原程序模块, 其中主控、数值计算、12c总线操作、命令按键处理和液晶显示驱动等不同的功能分别在不 同的独立的原程序模块中实现。1.1 PC68. acvEl 68-Stra Fl

9、lt hM 68.cel c C rC66JZT cCHt4er File*rcw hObject File*Ubrtry Fllei1.4 PIC单片机的C语言原程序基本框架基于PICC编译环境编写PIC单片机程序的基本方式和标准C程序类似,程序一般由以 下几个主要部分组成:在程序的最前面用#include预处理指令引用包含头文件,其中必须包含一个编译器提供 的“pic.h”文件,实现单片机内特殊寄存器和其它特殊符号的声明:用“_CONFIG”预处理指令定义芯片的配置位;声明本模块内被调用的所有函数的类型,PICC将对所调用的函数进行严格的类型匹配检 查:定义全局变量或符号替换;实现函数(子

10、程序)，特别注意main函数必须是个没有返回的死循环。下面的例1-1为个C原程序的范例,供大家参考。include 包含单片机内部资源预定义include “pc68. h” 包含自定义头文件定义芯片工作时的配置位一CONFIG ( HS & PROTECT & PWRTEN & BOREN & TOTDI S);声明本模块中所调用的函数类型void Set SFR( voi d);void Cl oc k( voi d);void KeyScan(voi d);void Nfeasure(voi d);voi d LCD.Test(voi d);void LCD_ Di sp( unsi g

11、ned char);/定义变量uns i gned char second, mi nut e . hour;bi t flagl, flag2;I!函数和子程序图I-2C语言多模块编程void ma i n ( voi d)ISe t SFR();PORTC = 0x00;TMR1 H += TMRIH_CONST;LEDILED.OFF;LCD_Tc s ();/程序工作主循环while( 1) (a s n( u c I r wd t n); /清看门狗Cl ock(); /更新时钟KeyScan(); /扫描键盘Nfe a s u r e ( ); / Z数据测量SetSFR( );

12、/刷新特殊功能寄存器11例1-1C语言原程序框架举例1.5 PICC中的变量定义1.5.1 PICC中的基本变量类型PICC支持的基本变量类型见表1-1：类型-（位数）3-送bit1布尔型位変量,。或1两时取值char8符号或无符号字符変PKC缺省认定char里麦无符.I编f逸项改対写字节以通unsigned char8无符号字符变量short16有符号整型致unsigned short16无符号整型数int16有符号整型数unsigned int16无符号整型数long32有符号长整璽数unsigned long32无符号长整型数float24浮点数double24 或 32浮点数,PKC缺

13、省认定double型变为24位长,但可以改変编译选项改成32位表L I PICC的基本变量类型PICC遵循Liule-endian标准,多字节变量的低字节放在存储空间的低地址,高字节放在高 地址。1.5.2 PICC中的髙级变量基于表1-1的基本变量，除了bit型位变量外，PICC完全支持数组、结构和联合等复合型 髙级变量,这和标准的C语言所支持的高级变量类型没有什么区别。例如:数组:uns i gned i nt dat a | 10;结构:struct c omml n Da l a u n s i gned char i n Bu f f（8;uns i gned char ge t P

14、lr, put Pt r;；联合:uni on i ni _Byt e (uns i gned char c2;u n s i g n e d i n I i ;；例1-2C语言髙级变量举例1.5.3 PICC对数据寄存器bank的管理为了使编译器产生最高效的机器码,PICC把单片机中数据寄存器的bank问题交由编 程员自己管理,因此在定义用户变量时你必须自己决定这些变量具体放在哪个bank中。 如果没有特别指明,所定义的变量将被定位在bank。,例如下面所定义的这些变量:unsigned char buffer(32;bi t f I ag I, f 1 ag2;float vaI I 8;

15、除了bank。内的变量声明时不需特殊处理外，定义在其它bank内的变量前面必须加上 相应的bank序号,例如:bank! unsigned char buf f er 32 : /变量定位在bank I 中bank2 bi t f 1 agl, f I ag2I ”变量定位在 bank2 中bank3 fl oat val 8; “变量定位在 bank3 中中档系列PIC单片机数据寄存器的个bank大小为128字节，刨去前面若干字节的特 殊功能寄存器区域，在C语言中某bank内定义的变量字节总数不能超过可用RAM字节 数。如果超过bank容量，在最后连接时会报错,大致信息如下：Er r or

16、0001 : Ca n t find Ox 1 2C words for ps e c t r b s s _ 1 i n s e g me n t BANK1连接器告诉你总共有0xl2C (300)个字节准备放到bankl中但bankl容量不够。显然， 只有把一部分原本定位在bankl中的变量改放到其它bank中才能解决此问题。虽然变量所 在的bank定位必须由编程员自己决定，但在编写原程序时进行变量存取操作前无需再特意 编写设定bank的指令。C编译器会根据所操作的对象自动生成对应bank设定的汇编指令。 为避免频繁的bank切换以提高代码效率，尽量把实现同一任务的变量定位在同一个bank

17、 内;对不同bank内的变量进行读写操作时也尽量把位于相同bank内的变量归并在一起进行 连续操作。1.5.4 PICC中的局部变量PICC把所有函数内部定义的auto型局部变量放在bankO。为节约宝贵的存储空间，它 采用了一种被叫做“静态覆盖”的技术来实现局部变量的地址分配。其大致的原理是在编译 器编译原代码时扫描整个程序中函数调用的嵌套关系和层次，算出每个函数中的局部变量字 节数,然后为每个局部变量分配个固定的地址,且按调用嵌套的层次关系各变量的地址可 以相互重叠。利用这技术后所有的动态局部变量都可以按已知的固定地址地进行直接寻 址，fflPIC汇编指令实现的效率最高,但这时不能出现函数

18、递归调用。PICC在编译时会严 格检查递归调用的问题并认为这是个严重错误而立即终止编译过程。既然所有的局部变量将占用bankO的存储空间,因此用户自己定位在bankO内的变量字 节数将受到一定的限制，在实际使用时需注意。1.5.5 PICC中的位变量bit型位变量只能是全局的或静态的。PICC将把定位在同一bank内的8个位变量合并 成一个字节存放于个固定地址。因此所有针对位变量的操作将直接使用PIC单片机的位 操作汇编指令高效实现。基于此，位变量不能是局部自动型变量,也无法将其组合成复合型 高级变量。PICC对整个数据存储空间实行位编址,0x000单元的第位是位地址0x0000,以此后 推,

19、每个字节有8个位地址。编制位地址的意义纯粹是为了编译器最后产生汇编级位操作指 令而用,对编程人员来说基本可以不管。但若能了解位变量的位地址编址方式就可以在最后 程序调试时方便地査找自己所定义的位变量,如果个位变量flagl被编址为0x123,那么 实际的存储空间位于:字节地址=0x123/8 = 0x24位偏移=0x1 23艇=3即flagl位变量位于地址为0x24字节的第3位。在程序调试时如果要观察flagl的变 化，必须观察地址为0x24的字节而不是0x123。PIC单片机的位操作指令是非常高效的。 因此，PICC在编译原代码时只要有可能,对普通变量的操作也将以最简单的位操作指令来 实现。

20、假设个字节变量tmp最后被定位在地址0x20,那么t mp I = 0x80 = bs f 0x20,7t mp &= Oxf 7 = be f 0x20,3i f (imp&Oxfe) = b( fsc 0x20. 0即所有只对变量中某一位操作的c语句代码将被直接编译成汇编的位操作指令。虽然 编程时可以不用太关心，但如果能了解编译器是如何工作的,那将有助于引导我们写出高效 简介的C语言原程序。在有些应用中需要将一组位变量放在同一个字节中以便需要时一次 性地进行读写，这功能可以通过定义个位域结构和一个字节变量的联合来实现,例如: union (struct unsigned b0: I;uns

21、 i gne d b 1: 1;unsigned b 2: I;unsigned b3: 1;unsigned b 4: I;uns i gne d b5: I;uns i gne d : 2; /最高两位保留)one Bi (;uns i gned char a 1 I Bi t s;)my FI a g;例1-3定义位变量于同字节需要存取其中某一位时可以myFI ag. oneBi t . b3 = l; / / b3 位置 1一次性将全部位清零时可以myFI ag. al I Bi t s=0; / / 全部位变量清当程序中把非位变量进行强制类型转换成位变量时，要注意编译器只对普通变量的

22、最低 位做判别：如果最低位是,则转换成位变量:如果最低位是1,则转换成位变量1。而标准 的ANS1-C做法是判整个变量值是否为0。另外,函数可以返回一个位变量，实际上此返回 的位变量将存放于单片机的进位位中带出返回。1.5.6 PICC中的浮点数PICC中描述浮点数是以1EEE-754标准格式实现的。此标准下定义的浮点数为32位 长,在单片机中要用4个字节存储。为了节约单片机的数据空间和程序空间，PICC专门提 供了一种长度为24位的截短型浮点数，它损失了浮点数的一点精度，但浮点运算的效率得 以提高。在程序中定义的float型标准浮点数的长度固定为24位,双精度double型浮点数 一般也是2

23、4位长，但可以在程序编译选项中选择double型浮点数为32位，以提高计算的 精度。一般控制系统中关心的是单片机的运行效率,因此在精度能够满足的前提下尽量选择 24位的浮点数运算。1.5.7 PICC中变量的绝对定位首先必须强调,在用C语言写程序时变量一般由编译器和连接器最后定位,在写程序 之时无需知道所定义的变量具体被放在哪个地址(除了bank必须声明)。真正需要绝对定 位的只是单片机中的那些特殊功能寄存器,而这些寄存器的地址定位在PICC编译环境所提 供的头文件中已经实现,无需用户操心。编程员所要了解的也就是P1CC是如何定义这些特 殊功能寄存器和其中的相关控制位的名称。好在PICC的定义

24、标准基本上按照芯片的数据手 册中的名称描述进行,这样就秉承了变量命名的贯性。一个变量绝对定位的例子如下:uns i gned char t mpDa t a 0x20; / /1 mpDat a 定位在地址Ox20千万注意，PICC对绝对定位的变量不保留地址空间。换句话说,上面变量tmpData的 地址是0x20,但最后0x20处完全有可能又被分配给了其它变量使用，这样就发生了地址冲 突。因此针对变量的绝对定位要特别小心。从笔者的应用经验看,在一般的程序设计中用户 自定义的变量实在是没有绝对定位的必要。如果需要，位变量也可以绝对定位。但必须遵循 上面介绍的位变量编址的方式。如果个普通变量已经被

25、绝对定位,那么此变量中的每个数 据位就可以用下面的计算方式实现位变量指派:uns i gned char t mpDa ta 0x20; / /1 mpDa I a 定位在地址Ox20bi t t mp Bi t 0 t mp Da ta * 8 + 0;/ /1 mpBi t 0对应于I mp Da t a第位bi t t mp Bi (1 t mp Da ta * 8 + I;/ /1 mpBi t 0对应于I mp Da( a第 1位bi t t mpBi t2 t mpDa ta 8 + 2;/ /1 mpBi l 0对应于impDaia第2位如果tmpData事先没有被绝对定位,那就

26、不能用上面的位变量定位方式。1.5.8 PICC的其它变量修饰关键词extern 一外部变量声明如果在一个C程序文件中要使用些变量但其原型定义写在另外的文件中，那么在本 文件中必须将这些变量声明成extern”外部类型。例如程序文件codel.c中有如下定义： bank! u ns i gned char v a r I, v a r 2; /定义了 bank中的两个变蜃在另外一个程序文件code2.c中要对上面定义的变量进行操作,则必须在程序的开头定义： extern ba nk I uns i gned char va r I. va r 2; /声明位于 bankl 的外部变量volat

27、ile 易变型变量声明PICC中还有一个变量修饰词在普通的C语言介绍中一般是看不到的，这就是关键词 *volatile.顾名思义，它说明了一个变量的值是会随机变化的,即使程序没有刻意对它进 行任何赋值操作。在单片机中，作为输入的IO端口其内容将是随意变化的:在中断内被修 改的变量相对主程序流程来讲也是随意变化的;很多特殊功能寄存器的值也将随着指令的运 行而动态改变。所有这种类型的变量必须将它们明确定义成“volatile”类型,例如： volatile uns i gned char STATUS 0x03;volatile bi t commFI ag;“volatile”类型定义在单片机的

28、C语言编程中是如此的繭要，是因为它可以告诉编译 器的优化处理器这些变量是实实在在存在的，在优化过程中不能无故消除。假定你的程序定 义了一个变量并对其作了一次赋值，但随后就再也没有对其进行任何读写操作,如果是非 volatile型变量,优化后的结果是这个变量将有可能被彻底删除以节约存储空间。另外一种 情形是在使用某个变量进行连续的运算操作时.，这个变量的值将在第一次操作时被复制到 中间临时变量中，如果它是非volatile型变量,则紧接其后的其它操作将有可能直接从临时 变量中取数以提高运行效率,显然这样做后对于那些随机变化的参数就会出问题。只要将其 定义成volatile类型后，编译后的代码就可

29、以保证每次操作时直接从变量地址处取数。const -常数型变量声明如果变量定义前冠以“cons类型修饰,那么所有这些变量就成为常数,程序运行过 程中不能对其修改。除了位变量,其它所有基本类型的变量或高级组合变量都将被存放在程 序空间(ROM区)以节约数据存储空间。显然,被定义在ROM区的变量是不能再在程序 中对其进行赋值修改的,这也是“const”的本来意义。实际上这些数据最终都将以“retlw” 的指令形式存放在程序空间,但PICC会自动编译生成相关的附加代码从程序空间读取这些 常数,编程员无需太多操心。例如:const uns i gned char name 1 =Thi s i s a

30、 demo”; / / 定义个常量字符串如果定义了 “cons类型的位变量,那么这些位变量还是被放置在RAM中,但程序 不能对其赋值修改。本来,不能修改的位变量没有什么太多的实际意义,相信大家在实际编 程时不会大量用到。persistent 一非初始化变量声明按照标准C语言的做法,程序在开始运行前首先要把所有定义的但没有预置初值的变 量全部清零。PICC会在最后生成的机器码中加入小段初始化代码来实现这变量清零操 作，且这操作将在main函数被调用之前执行。问题是作为个单片机的控制系统有很多 变量是不允许在程序复位后被清零的。为了达到这一目的，PICC提供了 “persistent”修饰 词以声

31、明此类变量无需在复位时自动清零,编程员应该自己决定程序中的那些变量是必须声 明成“persisted类型,而且须自己判断什么时候需要对其进行初始化赋值。例如:persistent uns i gned char hour, mi nule, second: /定义时分秒变量经常用到的是如果程序经上电复位后开始运行，那么需要将persistent型的变量初始化， 如果是其它形式的复位,例如看门狗引发的复位,则无需对persistent型变量作任何修改。 PIC单片机内提供了各种复位的判别标志,用户程序可依具体设计灵活处理不同的复位情 形。1.5.9 PICC中的指针PICC中指针的基本概念和标准

32、C语法没有太多的差别。但是在PIC单片机这特定的 架构上,指针的定义方式还是有几点需要特别注意。指向RAM的指针如果是汇编语言编程，实现指针寻址的方法肯定就是用FSR寄存器,PICC也不例外。 为了生成高效的代码,PICC在编译C原程序时将指向RAM的指针操作最终用FSR来实现 间接寻址。这样就势必产生一个问题：FSR能够宜接连续寻址的范围是256字节(bankO/1 或bank2/3),要覆盖最大512字节的内部数据存储空间,又该如何让定义指针? PICC还是 将这问题留给编程员自己解决：在定义指针时必须明确指定该指针所适用的寻址区域，例 如I：uns i gned char ,pt r 0

33、; / /定义摄盖ba nkO/1的指针bank2 unsi gned char *pirl; 定义覆盖 bank2 的指针bank3 unsi gned char *ptr2; / / 定义覆盖 ba n k2/3 的指针上面定义了三个指针变量,其中指针没有任何bank限定，缺省就是指向bank。和 bankl；和个指明了bank2,另一个指明了bank3,但实际上两者是样的，因为个 指针可以同时覆盖两个bank的存储区域。另外,上面三个指针变量自身都存放在bank。中。 我们将在稍后介绍如何在其它bank中存放指针变量。既然定义的指针有明确的bank适用区 域，在对指针变量赋值时就必须实现

34、类型匹配,下面的指针赋值将产生一个致命错误：unsi gned char ,pt r 0; / / 定义指向 bank。/I 的指针ba n k 2 unsi gned char bu f f | 8 | ; /定义bank2中的个缓冲区程序语句: pt r0 = buff:“错误!试图将bank2内的变量地址赋给指向ba n kO/I的指针 若出现此类错误的指针操作,PICC在最后连接时会告知类似于下面的信息:Fixup over f I ow i n express!on (.)同样的道理,若函数调用时用了指针作为传递参数,也必须注意bank作用域的匹配,而这 点往往容易被忽视。假定有下面

35、的函数实现发送个字符串的功能:void SendMessage(unsi gned char *);那么被发送的字符串必须位于bank。或bankl中。如果你还要发送位于bank2或bank3内的 字符串,必须再另外单独写一个函数:void SendMessage_2(bank2 unsi gned char *);这两个函数从内部代码的实现来看可以一模样，但传递的参数类型不同。按笔者的应用经 验体会,如果你看到了 “Fixupoverflow”的错误指示，几乎可以肯定是指针类型不匹配的 赋值所至。请看点检查程序中有关指针的操作。指向ROM常数的指针如果组变量是已经被定义在ROM区的常数，那么

36、指向它的指针可以这样定义：const unsi gned char company crochi p”; /定义ROM 中的常数const unsi gned char r o mP( r; /定义指向ROM 的指针程序中可以对上面的指针变量赋值和实现取数操作：r omPt r = company; / / 指针赋初值data = romPt r+ + :取指针指向的 个数,然后指针加I反过来，下面的操作将是个错误,因为该指针指向的是常数型变量，不能赋值。* r o mP I r = data; /往指针指向的地址写一个数指向函数的指针单片机编程时函数指针的应用相对较少，但作为标准C语法的一部

37、分，PICC同样支持 函数指针调用。如果你对编译原理有一定的了解，就应该明白在PIC单片机这特定的架 构上实现函数指针调用的效率是不高的：PICC将在RAM中建立一个调用返回表,真正的 调用和返回过程是靠直接修改PC指针来实现的。因此，除非特殊算法的需要，建议大家尽 量不要使用函数指针。指针的类型修饰前面介绍的指针定义都是最基本的形式。和普通变量一样，指针定义也可以在前面加上 特殊类型的修饰关键词,例如“ persisten、volatile等。考虑指针本身还要限定其作用 域，因此PICC中的指针定义初看起来显得有点复杂，但只要了解各部分的具体含义，理解 一个指针的实际用图就变得很直接。ban

38、k修饰词的位置含义前面介绍的些指针有的作用于bank。，有的作用于bank2/3,但它们本身的存放位置 全部在bank。显然，在一个程序设计中指针变量将有可能被定位在任何可用的地址空间, 这时，bank修饰词出现的位置就是个关键，看下面的例子：定义指向bank。/1的指针,指针变量为于bank。中unsi gned char , p t r 0;定义指向bank2/3的指针,指针变量为于bank。中ba nk2 unsi gned char *pt r 0;/ /定义指向ba nk2/3的指针,指针变量为于bankl中bank? unsi gned char * bankl pt r 0;从中

39、可以看出规律：前面的bank修饰词指明了此指针的作用域;后面的bank修饰词定义了 此指针变量自身的存放位置。只要掌握了这一法则，你就可以定义任何作用域的指针且可以 将指针变量放于任何bank中。volatile、persistent和const修饰词的位置含义如果能理解上面介绍的bank修饰词的位置含义,实际上volatile、persistent和const这 些关键词出现在前后不同位置上的含义规律是和bank 词相一致的。例如:/定义指向bankO/l易变型字符变量的指针,指针变量位于bank。中且自身为非易变型volatile u n s i g ne d char * pt r 0;

40、定义指向bank2/3非易变型字符变量的指针,指针变量位于bankl中且自身为易变型bank? uns i gned char * volatile bankl pt r 0;/定义指向ROM区的指针,指针变量本身也是存放于ROM区的常数const unsigned char * const pt r 0;亦即出现在前面的修饰词其作用对象是指针所指处的变量;出现在后面的修饰词其作用 对象就是指针变量自己。1.6 P1CC中的子程序和函数中档系列的PIC单片机程序空间有分页的概念,但用C语言编程时基本不用太多关心 代码的分页问题。因为所有函数或子程序调用时的页面设定（如果代码超过个页面）都由 编

41、译器自动生成的指令实现。1.6.1 函数的代码长度限制PICC决定了C原程序中的个函数经编译后生成的机器码一定会放在同一个程序页 面内。中档系列的PIC单片机其个程序页面的长度是2K字,换句话说,用C语言编写的 任何一个函数最后生成的代码不能超过2K字。一个良好的程序设计应该有一个清晰的组织 结构,把不同的功能用不同的函数实现是最好的方法,因此一个函数2K字长的限制一般不 会对程序代码的编写产生太多影响。如果为实现特定的功能确实要连续编写很长的程序,这 时就必须把这些连续的代码拆分成若干函数，以保证每个函数最后编译出的代码不超过一个 页面空间。1.6.2 调用层次的控制中档系列PIC单片机的硬

42、件堆栈深度为8级,考虑中断响应需占用一级堆栈,所有函 数调用嵌套的最大深度不要超过7级。编程员必须自己控制子程序调用时的嵌套深度以符合 这限制要求。P1CC在最后编译连接成功后可以生成一个连接定位映射文件（*.map）, 在此文件中有详细的函数调用嵌套指示图“callgraph”，建议大家要留意一下。其信息大致 如下（取自于示范程序的编译结果）：Ca I I graph:*_mai n size 0, 0 offset 0一Ri ght Shi f t _C _Ta s k size 0,1 offset 0I Wt 0 f tf t mu I size 0, 0 offset 0f t u

43、n p a c k Iftunpack2f t add size 0,0 offset 0f t u n p a c k If t unpack2f t de nor m例I-4C函数调用层次图上面所举的信息表明整个程序在正常调用子程序时嵌套最多为两级(没有考虑中断)。 因为main函数不可能返回,故其不用计算在嵌套级数中。其中有些函数调用是编译代码时 自动加入的库函数,这些函数调用从C原程序中无法直接看出,但在此嵌套指示图上则 目了然。1.6.3 函数类型声明PICC在编译时将严格进行函数调用时的类型检查。个良好的习惯是在编写程序代码 前先声明所有用到的函数类型。例如:void Ta s k

44、( voi d);u n s i g n e d char Temperat ure( voi d);void BI N2BCD( uns i gned char);void Ti me Di spl ay( unsi gned char, unsigned char);这些类型声明确定了函数的入口参数和返回值类型,这样编译器在编译代码时就能保证 生成正确的机器码。笔者在实际工作中有时碰到一些用户声称发现C编译器生成了错误的 代码，最后究其原因就是因为没有事先声明函数类型所致。建议大家在编写个函数的原代 码时,立即将此函数的类型声明复制到原文件的起始处,见例1-1;或是复制到专门的包含 头文件

45、中，再在每个原程序模块中引用。1.6.4 中断函数的实现PICC可以实现C语言的中断服务程序。中断服务程序有一个特殊的定义方法:void interrupt I SR( v o i d );其中的函数名“ISR”可以改成任意合法的字母或数字组合，但其入口参数和返回参数 类型必须是“void”型，亦即没有入口参数和返回参数,且中间必须有一个关键词“interrup。 中断函数可以被放置在原程序的任意位置。因为已有关键词interrupt声明,PICC在最 后进行代码连接时会自动将其定位到0x0004中断入口处，实现中断服务响应。编译器也会 实现中断函数的返回指令“retfie”。个简单的中断服务

46、示范函数如下:void interrupt I SR( voi d) /中断服务程序Ii f ( TOI E & TOI F) 判TMRO 中断ITOI F = 0; /清除TMRO中断标志在此加入TMRO中断服务)i f ( TRI I E & TMRII F) /判TMRI 中断ITMRI I F = 0; /清除TMRI中断标志/在此加入TMRI中断服务1)/中断结束并返回例I-5C语言中断函数举例PICC会自动加入代码实现中断现场的保护，并在中断结束时自动恢复现场，所以编程 员无需象编写汇编程序那样加入中断现场保护和恢复的额外指令语句。但如果在中断服务程 序中需要修改某些全局变量时,是否需要保护这些变量的初值将由编程员自己决定和实施。 用C语言编写中断服务程序必须遵循高效的原则:代码尽量简短,中断服务强调的是个“快”字。避免在中断内使用函数调用。虽然PICC允许在中断里调用其它函数，但为了解决递归调 用的问题,此函数必须为中断服务独家专用。既如此,不妨把原本要写在其它函数内的代码 直接写在中断服务程序中。避免在中断内进行数学运算。数学运算将很有可能川到库函数和许多中间变量,就算不 出现递归调用的问题，光在中断入口和出口处为了保护和恢复这些中间临时变量就需要大量 的开销,严帀影响中断服务的效率。中档系列PIC单片机的中断入口只有一个,因此整个 程序中只能有一个中