PICC編譯環(huán)境編寫(xiě)PIC單片機(jī)程序的探討

1 hitech picc語(yǔ)言的特點(diǎn)　　picc基本上符合ansi標(biāo)準(zhǔn)，但是不支持函數(shù)的遞歸調(diào)用，其主要原因是pic單片機(jī)特殊的堆棧結(jié)構(gòu)。pic單片機(jī)中的堆棧是硬件實(shí)現(xiàn)的，其深度已隨芯片固定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)需要大量堆棧操作的遞歸算法；另外在pic單片機(jī)中實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)c語(yǔ)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(jī)器代碼效率很高。當(dāng)代碼量超過(guò)4　　kb后，c語(yǔ)言編譯出的代碼長(zhǎng)度與全部用匯編代碼實(shí)現(xiàn)的差別已經(jīng)不是很大（<10%），當(dāng)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?！　? picc中的變量　　picc中的變量類型和標(biāo)準(zhǔn)c語(yǔ)言一樣，這里不再重復(fù)。為了使編譯器產(chǎn)生最高效的機(jī)器碼，picc把單片機(jī)中數(shù)據(jù)寄存器的bank交由編程員自己管理，因此在定義用戶變量時(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(nèi)的變量前面必須加上相應(yīng)的bank序號(hào)，例如：　　bank1 unsigned char temp;//變量定位在bank1中　　中檔系列pic單片機(jī)數(shù)據(jù)寄存器的一個(gè)bank大小為128　　b，除前面若干字節(jié)的特殊功能寄存器區(qū)域，在c語(yǔ)言中某一bank內(nèi)定義的變量字節(jié)總數(shù)不能超過(guò)可用ram字節(jié)數(shù)。如果超過(guò)bank容量，在最后連接時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，大致信息如下：　　error[000]:can’t find 0x12c words for psect rbss_1 in　　segmentbank1　　鏈接器提示，總共有0x12c（300）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，但編寫(xiě)源程序時(shí)在進(jìn)行變量存取操作前無(wú)需再特意編寫(xiě)設(shè)定bank的指令。c編譯器會(huì)根據(jù)所操作的對(duì)象自動(dòng)生成對(duì)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(shí)現(xiàn)同一任務(wù)的變量定位在同一個(gè)bank內(nèi)；對(duì)不同bank內(nèi)的變量進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)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?！　it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(gè)位變量合并成一個(gè)字節(jié)存放于一個(gè)固定地址。picc對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間實(shí)行位編址，0x000單元第0位位地址是0x0000，以此類推，每個(gè)字節(jié)有8個(gè)位地址。如果一個(gè)位變量flag1被編址為0x123，那么實(shí)際的存儲(chǔ)空間位于：　　字節(jié)地址＝0x123/8 = 0x24　　位偏移＝0x123%8 = 3　　即flag1位變量位于地址為0x24字節(jié)的第3位。在程序調(diào)試時(shí)如果要觀察flag1的變化，必須觀察地址為0x24的字節(jié)而不是0x123。picc在編譯原代碼時(shí)只要有可能，對(duì)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(xiàn)。假設(shè)一個(gè)字節(jié)變量tmp最后被定位在地址0x20,那么　　tmp | =0x80=>bsf 0x20.7　　另外，函數(shù)可以返回一個(gè)位變量，返回的位變量將存放于單片機(jī)的進(jìn)位位中返回?！　? picc中的指針　　3.1 指向ram的指針　　picc在編譯c源程序時(shí)，將指向ram的指針操作最終用fsr來(lái)實(shí)現(xiàn)間接尋址。fsr能夠直接連續(xù)尋址的范圍是256　　b，所以一個(gè)指針可以同時(shí)覆蓋2個(gè)bank的存儲(chǔ)區(qū)域（bank0/1或bank2/3，一個(gè)bank區(qū)域是128 b）。要覆蓋最大512　　b的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，在定義指針時(shí)必須明確指定該指針適用的尋址區(qū)域。例如：　　unsigned char *pointer0; //定義覆蓋bank0/1的指針　　bank2 char *pointer1;//定義覆蓋bank2/3的指針　　既然定義的指針有明確的bank適用區(qū)域，在對(duì)指針變量賦值時(shí)就必須實(shí)現(xiàn)類型匹配，否則將產(chǎn)生錯(cuò)誤，例如：　　unsigned char *pointer0; //定義指向bank0/1的指針　　bank2 unsigned char buff[8];//定義bank2/3中的一個(gè)緩沖區(qū)　　程序語(yǔ)句：　　pointer() =buff;//錯(cuò)誤！試圖將bank2內(nèi)的變量地址賦給指向bank0/1的指針　　若出現(xiàn)此類錯(cuò)誤的指針操作，picc在最后鏈接時(shí)會(huì)告知類似于下面的信息：　　fixup overflow in expression (…)　　3.2 指向rom常數(shù)的指針　　如果一組變量是已經(jīng)被定義在rom區(qū)的常數(shù)，那么指向其的指針可以這樣定義：　　const unsigned char company[]="software"　　3.3 指向函數(shù)的指針　　因?yàn)樵趐ic單片機(jī)這一特定的架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)函數(shù)指針調(diào)用的效率不高，因此，除非特殊算法的需要，建議大家盡量不要使用函數(shù)指針?！　? picc中的子程序和函數(shù)　　中檔系列的pic單片機(jī)程序空間有分頁(yè)的概念，但用c語(yǔ)言編程時(shí)基本不用過(guò)多關(guān)心代碼的分頁(yè)問(wèn)題。因?yàn)樗泻瘮?shù)或子程序調(diào)用時(shí)的頁(yè)面設(shè)定（如果代碼超過(guò)一個(gè)頁(yè)面）都由編譯器自動(dòng)生成的指令實(shí)現(xiàn)。　　4.1 函數(shù)的代碼長(zhǎng)度限制　　picc決定了c源程序中的一個(gè)函數(shù)經(jīng)編譯后生成的機(jī)器碼一定會(huì)放在同