目前，Microchip公司生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)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(diǎn)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(jī)。但國內(nèi)介紹其C語言開發(fā)工具的書籍和文章卻比較少，在開發(fā)過程中給廣大程序員帶來了許多困難和不便。

　　Microchip公司沒有針對中低檔系列PIC單片機(jī)的C語言編譯器，但很多專業(yè)的第三方公司
提供眾多支持PIC單片機(jī)的C語言編譯器，常見的有Hitech、CCS、IAR以及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(jī)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HiTech PICC為基礎(chǔ)，介紹PIC的C語言的基本特點(diǎn)。

1  HiTech PICC語言的特點(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(jī)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語言一樣，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(jī)數(shù)據(jù)寄存器的一個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bank容量，在最后連接時會報錯，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，但編寫源程序時在進(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(shí)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(shí)行位編址，0x000單元第0位位地址是0x0000，以此類推，每個字節(jié)有8個位地址。如果一個位變量flag1被編址為0x123，那么實(shí)際的存儲空間位于：

　　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在編譯原代碼時只要有可能，對普通變量的操作也將以最簡單的位操作指令來實(shí)現(xiàn)。假設(shè)一個字節(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。

3  PICC中的指針

3.1  指向RAM的指針

　　PICC在編譯C源程序時，將指向RAM的指針操作最終用FSR來實(shí)現(xiàn)間接尋址。FSR能夠直接連續(xù)尋址的范圍是256 B，所以一個指針可以同時覆蓋2個bank的存儲區(qū)域（bank0/1或bank2/3，一個bank區(qū)域是128 B）。要覆蓋最大512 B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲空間，在定義指針時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，在對指針變量賦值時就必須實(shí)現(xiàn)類型匹配，否則將產(chǎn)生錯誤，例如：

　　unsigned char *pointer0; //定義指向bank0/1的指針
　　bank2 unsigned char buff[8];//定義bank2/3中的一個緩沖區(qū)

　　程序語句：

　　pointer() =buff;//錯誤！試圖將bank2內(nèi)的變量地址賦給指向bank0/1的指針

　　若出現(xiàn)此類錯誤的指針操作，PICC在最后鏈接時會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)樵赑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。

4  PICC中的子程序和函數(shù)

　　中檔系列的PIC單片機(jī)程序空間有分頁的概念，但用C語言編程時基本不用過多關(guān)心代碼的分頁問題。因?yàn)樗�有函�?shù)或子程序調(diào)用時的頁面設(shè)定（如果代碼超過一個頁面）都由編譯器自動生成的指令實(shí)現(xiàn)。

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(jī)器碼一定會放在同一個程序頁面內(nèi)。中檔系列PIC單片機(jī)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(shí)現(xiàn)特定的