PIC單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)探析

摘 要：在PCI單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)上，如何快速掌握和利用C語(yǔ)言，對(duì)于PIC單片機(jī)的程序進(jìn)行編寫(xiě)的方法進(jìn)行透徹了解，從而實(shí)現(xiàn)在PIC單片機(jī)上進(jìn)行C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的相關(guān)操作，成為從事本行業(yè)廣大人員共同關(guān)心的話(huà)題。文章以此作為著力點(diǎn)，對(duì)于C語(yǔ)言在PIC單片機(jī)上的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度上的分析，期待能夠?qū)τ谙嚓P(guān)從事人員有一定的幫助和啟示作用。

關(guān)鍵詞：PIC；單片機(jī)；C語(yǔ)言；程序設(shè)計(jì)

前言

當(dāng)前對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，生產(chǎn)半導(dǎo)體的廠家對(duì)于各類(lèi)低、中、高檔的單片機(jī)系列不斷推陳出新，從而適應(yīng)市場(chǎng)的大力需求。早期的單片機(jī)程序，一般都是以匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編寫(xiě)，因?yàn)槔脜R編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，更為簡(jiǎn)捷和直接，并且對(duì)于如存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備口等硬件設(shè)備，能夠進(jìn)行非常有效的控制和訪問(wèn)。不過(guò)由于是面向機(jī)器的語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言在不同廠家以及相同廠家不同系列的單片機(jī)類(lèi)型上，一般會(huì)出現(xiàn)不兼容的現(xiàn)象，于是就出現(xiàn)了對(duì)于PIC及其他單片機(jī)，不能使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行語(yǔ)言源程序編寫(xiě)的現(xiàn)象。另外，因?yàn)椴煌瑔纹瑱C(jī)程序難以移植、產(chǎn)品升級(jí)換代等原因，以及采用助記符的低級(jí)語(yǔ)言的匯編語(yǔ)言，具有非常差的可讀性，及時(shí)閱讀自己編寫(xiě)的程序也容易產(chǎn)生困難感，這些因素對(duì)于匯編語(yǔ)言在PIC單片機(jī)上的應(yīng)用，正是其發(fā)展瓶頸所在。

隨著C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)利用，在PIC單片機(jī)上利用C語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)，并且具有直觀的軟件調(diào)試、高效率的代碼、方便維護(hù)和升級(jí)、代碼重復(fù)利用率高以及非常方便的跨平臺(tái)代碼移植等諸多優(yōu)點(diǎn)，C語(yǔ)言在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，得到了大量而廣泛的應(yīng)用。

1 C語(yǔ)言概況介紹分析

1.1 簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言

由于是一類(lèi)小型語(yǔ)言，因而C語(yǔ)言只有32個(gè)關(guān)鍵字和9個(gè)控制語(yǔ)句，表示方法也相對(duì)簡(jiǎn)單，僅僅需要用比較規(guī)范的方式方法，就能夠?qū)τ诤軓?qiáng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型、程序結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)造。

1.2 實(shí)用并且靈活的表達(dá)方式

提供多個(gè)表達(dá)式和運(yùn)算符的方法，是C語(yǔ)言又一大特征。這個(gè)特征就表明了，可以通過(guò)多類(lèi)途徑對(duì)于問(wèn)題進(jìn)行表達(dá)，并且更加靈活而主動(dòng)的對(duì)于程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)闆](méi)有嚴(yán)格的對(duì)于語(yǔ)法進(jìn)行限制，因而有著比較大的自由空間提供給程序設(shè)計(jì)。

1.3 非常強(qiáng)大的表達(dá)能力

具備非常豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的C語(yǔ)言，對(duì)于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了包含，從而對(duì)于各類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)和進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。C語(yǔ)言一共有34種運(yùn)算符，靈活和范圍廣泛都使得它能對(duì)于難度極大的運(yùn)算，非常理想的得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件的物理地址來(lái)說(shuō)，C語(yǔ)言能進(jìn)行直接的方位和位操作，因此具備了低級(jí)語(yǔ)言和高低語(yǔ)言兼有的更多優(yōu)勢(shì)特征。另外，C語(yǔ)言既能對(duì)于系統(tǒng)軟件進(jìn)行編寫(xiě)，又能對(duì)于應(yīng)用軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，因而現(xiàn)在已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)一個(gè)比較普遍且通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

1.4 程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化

因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化語(yǔ)言是C語(yǔ)言的最大特征所在，因此對(duì)于程序結(jié)構(gòu)化所需要的控制流的結(jié)構(gòu)語(yǔ)句，能夠提供相應(yīng)的條件進(jìn)行編寫(xiě)。作為程序設(shè)計(jì)的基本單位，可以利用函數(shù)來(lái)對(duì)于程序的模塊化實(shí)現(xiàn)程序，并且還可以分割成多個(gè)源文件，從而編譯出各個(gè)源文件，最后生成可執(zhí)行的目標(biāo)碼文件。

1.5 高質(zhì)量的語(yǔ)言生成目標(biāo)代碼

由于具有小工作量、比較好的可讀性、非常方便且容易的修改、調(diào)試和移植，C語(yǔ)言比起匯編語(yǔ)言來(lái)描述問(wèn)題更為迅速，并且和匯編語(yǔ)言相比代碼質(zhì)量更是旗鼓相當(dāng)。

1.6 具有可移植性

C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言是不同的，體現(xiàn)在后者無(wú)法進(jìn)行移植，而C語(yǔ)言在不同機(jī)器上進(jìn)行C編譯程序，公共代碼占到85%以上，因而方便移植是C語(yǔ)言編譯程序的又一優(yōu)勢(shì)特征。一般不需要改動(dòng)或者稍微加以改動(dòng)，就能夠?qū)τ贑語(yǔ)言在某個(gè)環(huán)境下編寫(xiě)的程序進(jìn)行移植，并且運(yùn)行在另外一個(gè)完全不同的環(huán)境中去。

2 簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序概述

對(duì)于程序所要用到的C語(yǔ)言基本知識(shí)，本文對(duì)此做些簡(jiǎn)單介紹：

2.1 主函數(shù)main（）

一般情況下，C語(yǔ)言由若干個(gè)函數(shù)構(gòu)成。這里所說(shuō)的函數(shù)，是指某個(gè)功能的算法程序段，同時(shí)也是構(gòu)成C語(yǔ)言的基本單位。一個(gè)程序的若干組成函數(shù)，可以在一個(gè)甚至幾個(gè)源程序文件里進(jìn)行保存，并且以.C為基本擴(kuò)展名，而一般的匯編語(yǔ)言的擴(kuò)展名都是ASM。在一個(gè)程序中，一般有且只有一個(gè)main為名稱(chēng)的函數(shù)，也就是主函數(shù)。一般運(yùn)行程序的時(shí)候，開(kāi)始執(zhí)行的都是主函數(shù)main（）。

2.2 C語(yǔ)言函數(shù)概述

函數(shù)是C語(yǔ)言程序的基本單位。在一個(gè)C語(yǔ)言程序中，有且只有一個(gè)主函數(shù)并且名為main（）。這個(gè)主函數(shù)，可以對(duì)于其他函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，其他的函數(shù)也可以在互相之間進(jìn)行調(diào)用。在被調(diào)用的函數(shù)中，既可以是程序設(shè)計(jì)者自行編寫(xiě)的函數(shù)，也可以是系統(tǒng)提供的庫(kù)函數(shù)。函數(shù)頭和函數(shù)體，共同組成了一個(gè)函數(shù)的兩個(gè)部分，并且具有相同的函數(shù)形式。

2.2.1 由自定義名或者稱(chēng)之為函數(shù)名、一對(duì)圓括號(hào)的函數(shù)標(biāo)志、函數(shù)形式參數(shù)名（又稱(chēng)參數(shù)表）、定義形式參數(shù)類(lèi)型（參數(shù)說(shuō)明）這幾個(gè)部分共同組成。其中，函數(shù)名和函數(shù)標(biāo)志為必須，其他選項(xiàng)則是根據(jù)需要進(jìn)行確定。需要強(qiáng)調(diào)的是，包括了函數(shù)名字和函數(shù)類(lèi)型，才能共同組成函數(shù)名。

2.2.2 由一對(duì)花括號(hào){}括起來(lái)的部分，就是函數(shù)體部分。這個(gè)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容組成，一般是由若干語(yǔ)句。在這些語(yǔ)句中，一類(lèi)是執(zhí)行語(yǔ)句，也就是函數(shù)功能的執(zhí)行部分功能的內(nèi)容；一類(lèi)是說(shuō)明語(yǔ)句，也有稱(chēng)作變量定義，它能起到對(duì)于函數(shù)中用到的變量進(jìn)行定義的作用。

算法處理是對(duì)于一定的功能進(jìn)行并完成的過(guò)程。這里有一類(lèi)情況需要說(shuō)明，沒(méi)有變量定義部分，但是可能存在若干的執(zhí)行語(yǔ)句，有的函數(shù)就存在這樣的情況。如果在特定的情況和環(huán)境之下，則既沒(méi)有執(zhí)行部分，也沒(méi)有聲明部分。比如一個(gè)空函數(shù)，即使什么也沒(méi)有表示和執(zhí)行，也依然是一個(gè)合法的函數(shù)。

另外，在數(shù)據(jù)定義和每個(gè)語(yǔ)句的最后，都要有一個(gè)分號(hào)來(lái)加以表示。在C語(yǔ)言環(huán)境中，最先接觸到的基本符號(hào)，就是分號(hào)。

2.2.3 賦值運(yùn)算符中的賦值號(hào)“=”

在賦值運(yùn)算符中，有三個(gè)表達(dá)的方式，本文分析的是最簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算符：

對(duì)于表達(dá)式值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于這個(gè)值賦給出等式左邊的變量來(lái)。一般按照從左到右的順序，對(duì)于賦值運(yùn)算符進(jìn)行計(jì)算和作業(yè)，可以通過(guò)變量=表達(dá)式的格式，對(duì)其進(jìn)行表示。

3 C語(yǔ)言程序編寫(xiě)

對(duì)于某單片機(jī)端口寄存器外接的幾個(gè)LED燈的亮和滅，本文通過(guò)編寫(xiě)C程序語(yǔ)言，來(lái)對(duì)于這些燈光進(jìn)行相應(yīng)的控制。

本文使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和PICC的編譯器，生成了C語(yǔ)言源程序，也就是相應(yīng)的源文件。

對(duì)于硬件的標(biāo)志頭文件，也就是頭文件或者包含頭文件進(jìn)行定義，這是編寫(xiě)C源程序時(shí)所首先必須做的。一般而言，用戶(hù)經(jīng)常要用到的標(biāo)準(zhǔn)寄存器和其位地址，都在Pich的標(biāo)志頭文件里能夠被相對(duì)應(yīng)的進(jìn)行定義，并且通過(guò)C語(yǔ)言相關(guān)的編譯器，按照編譯源程序的語(yǔ)法規(guī)則進(jìn)行詳細(xì)的定義，并且使用#include語(yǔ)句來(lái)把這個(gè)頭文件，包含到相應(yīng)的源程序之中。這樣下來(lái)，對(duì)于PIC里中級(jí)產(chǎn)品的單片機(jī)，就能把相應(yīng)的內(nèi)容復(fù)制到對(duì)應(yīng)的源程序里，并且對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)寄存器的位地址和端口地址進(jìn)行定義，源程序就能合法對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)寄存器和對(duì)應(yīng)位進(jìn)行使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，在PIC單片機(jī)上進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)，是為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的程序目標(biāo)。具體的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的范疇和案例，本文由于篇幅有限，不能進(jìn)行詳細(xì)敘述，需要各位從事本行業(yè)的相關(guān)人員積極探索，開(kāi)拓創(chuàng)新出更多優(yōu)秀案例來(lái)。

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