嵌入式C语言编程与MicrochipPIC

本书全面系统地介绍了C语言编程技术及其在嵌入式微控制器中的应用，其中包括嵌入式C语言、PIC微控制器的硬件、标准I/O和处理器指令、CCSPICC C编译器和IDE、项目开发等各种技术，并在附录中扼要介绍了库函数和PIC微控制器编程。全书内容翔实、结构清晰、技术准确， 是学生掌握和提高C语言编程技术的首选教材。 目 录 第1章 嵌入式C语言指南 1 1.1 目标 1 1.2 介绍 1 1.3 基础概念 1 1.4 变量和常量 3 1.4.1 变量类型 3 1.4.2 变量使用范围 5 1.4.3 常量 5 1.4.4 枚举和定义 7 1.4.5 存储分类 8 1.4.6 类型转换 8 1.5 I/O(输入输出)操作 9 1.6 运算符和表达式 10 1.6.1 赋值和算术运算符 10 1.6.2 逻辑和关系运算符 13 1.6.3 增量、减量和复合赋值运算 14 1.6.4 条件表达式 15 1.6.5 运算符的优先级 16 1.7 控制语句 17 1.7.1 while循环 17 1.7.2 do/while循环 19 1.7.3 for循环 20 1.7.4 if/else 21 1.7.5 switch/case 24 1.7.6 break、continue和goto 26 1.8 函数 30 1.8.1 原型和函数组织 31 1.8.2 有返回值的函数 33 1.8.3 递归 34 1.9 指针和数组 37 1.9.1 指针 38 1.9.2 数组 41 1.9.3 多维数组 43 1.9.4 函数的指针 45 1.10 结构体和共用体 50 1.10.1 结构体 50 1.10.2 结构体数组 52 1.10.3 结构体的指针 52 1.10.4 共用体 54 1.10.5 typedef操作符 56 1.10.6 位和位段 56 1.10.7 sizeof操作符 58 1.11 存储器类型 59 1.11.1 常量和变量 59 1.11.2 寄存器变量 62 1.12 实时方法 65 1.12.1 使用中断 65 1.12.2 状态机 68 1.13 本章小结 73 1.14 练习题 74 1.15 上机练习 75 第2章 PIC微控制器的硬件 77 2.1 目标 77 2.2 简介 77 2.3 体系结构总览 77 2.4 存储器的组织方式 79 2.4.1 数据存储器 79 2.4.2 FLASH存储器 80 2.4.3 返回地址堆栈 80 2.5 中断和重置 81 2.6 I/O端口 84 2.7 定时器 89 2.7.1 一般功能概要 89 2.7.2 定时器0 93 2.7.3 定时器1 95 2.7.4 定时器2 103 2.7.5 看门狗定时器 108 2.8 串行I/O 109 2.8.1 异步串行端口 109 2.8.2 CAN总线模块 116 2.8.3 同步串行端口 119 2.9 模拟到数字转换的I/O 125 2.9.1 模拟到数字转换的背景 125 2.9.2 模拟到数字转换的模块 126 2.10 断电(睡眠)模式 131 2.11 汇编语言 132 2.12 本章小结 134 2.13 练习题 137 2.14 上机练习 138 第3章 标准I/O和处理器指令 140 3.1 目标 140 3.2 简介 140 3.3 字符输入/输出函数-- getchar()和putchar() 140 3.4 标准输出函数 145 3.4.1 输出字符串puts()和“文件”输出字符串fputs() 145 3.4.2 格式化输出printf()和格式化文件输出fprintf() 146 3.5 标准输入函数 149 3.5.1 输入字符串函数——gets()和fgets()函数 149 3.5.2 输入字符串函数——get_string() 150 3.6 标准预处理器指令 151 3.6.1 #include指令 151 3.6.2 #define指令 152 3.6.3 #ifdef、#ifndef、#else和#endif指令 154 3.6.4 #error指令 159 3.6.5 #pragma指令 159 3.7 CCS-PICC函数限定指令 160 3.7.1 #inline和#separate指令 160 3.7.2 #int_default、#int_global和#int_xxx指令 160 3.8 CCS-PICC预定义标识符 162 3.9 CCS-PICC设备相关的特定指令 162 3.9.1 #device指令 162 3.9.2 #fuse指令 163 3.9.3 #id指令 164 3.10 CCS-PICC内部库预处理器指令 165 3.10.1 #use delay指令 165 3.10.2 #use fast_io、#use fixed_io和#use standard_io指令 165 3.10.3 #use i2c指令 167 3.10.4 #use rs232指令 167 3.11 CCS-PICC存储控制预处理器指令 169 3.11.1 #type指令 169 3.11.2 #bit指令 169 3.11.3 #byte指令 170 3.11.4 #locate指令 170 3.11.5 #reserve指令 170 3.11.6 #zero_ram指令 171 3.11.7 #rom指令 171 3.11.8 #org指令 171 3.11.9 #asm和#endasm指令 172 3.12 CCS-PICC编译器控制预处理器指令 173 3.12.1 #case指令 173 3.12.2 #OPT指令 174 3.12.3 #priority指令 174 3.13 本章小结 174 3.14 练习题 175 3.15 上机练习 176 第4章 CCS-PICC C编译器和IDE 177 4.1 目标 177 4.2 简介 177 4.3 集成开发环境 177 4.4 项目 178 4.4.1 打开已有的项目 178 4.4.2 创建新的项目 179 4.4.3 为一个项目设定包含目录 180 4.4.4 编译项目 180 4.4.5 关闭项目 181 4.5 PIC Wizard代码生成器 181 4.5.1 General选项卡 183 4.5.2 通信选项卡 183 4.5.3 “SPI and LCD”选项卡 184 4.5.4 Timers选项卡 184 4.5.5 Analog选项卡 185 4.5.6 Interrupts选项卡 185 4.5.7 Drivers选项卡 186 4.5.8 I/O Pins选项卡 187 4.5.9 已生成的项目 187 4.6 源文件 188 4.6.1 打开一个现存的源文件 188 4.6.2 生成一个新的源文件 188 4.6.3 改变项目的主源文件 189 4.7 编辑器操作 189 4.7.1 书签 189 4.7.2 缩进和Tab键 189 4.7.3 括号匹配 190 4.7.4 语法高亮显示 190 4.7.5 其他编辑器选项 190 4.8 View菜单 191 4.8.1 C/ASM List选项 191 4.8.2 Symbol Map选项 191 4.8.3 Call Tree选项 192 4.8.4 Statistics选项 193 4.8.5 Compiler Messages选项 193 4.8.6 Data Sheet选项 193 4.8.7 Valid Fuses选项 193 4.8.8 Valid Interrupts选项 193 4.8.9 Binary File选项 194 4.8.10 COD Debug File选项 194 4.9 目标设备编程 194 4.10 Tool菜单 195 4.10.1 Device Editor选项 195 4.10.2 Device Selector选项 195 4.10.3 File Compare选项 195 4.10.4 Numeric Converter选项 196 4.10.5 Serial Port Monitor选项 196 4.11 Microchip MPLAB 197 4.11.1 从CCS-PICC启动MPLAB 198 4.11.2 MPLAB工作空间和项目 198 4.11.3 模拟器开发模式 199 4.11.4 在MPLAB中进行编译 199 4.11.5 源文件和程序存储器窗口 199 4.11.6 执行速度 199 4.11.7 调试命令 200 4.11.8 设置和取消断点 200 4.11.9 Run to Cursor 201 4.11.10 Watch 201 4.11.11 File Registers(RAM)窗口 201 4.11.12 修改存储器 202 4.11.13 查看和修改状态机 202 4.12 本章小结 203 4.13 练习题 203 4.14 上机练习 204 第5章 项目开发 205 5.1 目标 205 5.2 绪论 205 5.3 构思开发阶段 205 5.4 项目开发过程步骤 205 5.4.1 定义阶段 205 5.4.2 设计阶段 207 5.4.3 测试定义阶段 208 5.4.4 构造和测试硬件原型的阶段 208 5.4.5 系统整合和软件开发阶段 209 5.4.6 系统测试阶段 209 5.4.7 庆功阶段 209 5.5 项目开发过程总结 209 5.6 示例项目：电动脚踏车 210 5.6.1 概念阶段 210 5.6.2 定义阶段 210 5.6.3 设计的系统考虑 214 5.6.4 硬件设计-驱动单元 222 5.6.5 软件设计-驱动单元 226 5.6.6 硬件设计-显示单元 229 5.6.7 软件设计-显示单元 232 5.6.8 测试定义阶段 234 5.6.9 构造和测试硬件原型阶段 234 5.6.10 系统整合和软件开发阶段-- 驱动单元 239 5.6.11 系统整合和软件开发阶段-- 显示单元 263 5.6.12 系统测试阶段 271 5.7 改进 275 5.8 本章小结 275 5.9 练习题 275 5.10 上机练习 276 附录A 库函数参考 277 附录B PIC微控制器编程 363 B.1 同步端口编程 363 B.2 商用编程器 364 B.3 Boot Loader编程 365 附录C CCS ICD-S串行系统内编程器/调试器 366 附录D Microchip ICD 2串行系统内编程器/调试器 367 D.1 用于PIC FLASH产品的调试器解决方案 367 D.2 MPLAB ICD 2电路内调试器设置 367 D.3 支持的PIC FLASH产品 368 附录E “FlashPIC-DEV“开发板 370 E.1 规格 371 E.2 应用笔记 371 E.2.1 电源 371 E.2.2 串行连接 372 E.2.3 SPI连接 373 E.2.4 并行端口 373 E.2.5 系统时钟 373 E.2.6 CAN接口 373 附录F ASCII表 374 附录G PIC16F877指令集摘要 378 附录H PIC18F458指令集摘要 390 H.1 指令集摘要 390 H.2 READ-MODIFY-WRITE操作 391 附录I 精选问题的答案(按章排列) 396