8位單片機(jī)C語言編程

前言

　　現(xiàn)代生活中，嵌入式微控制器無處不在。在普通家庭就到處可見嵌入式微控制器的應(yīng)用，比如手機(jī)、計(jì)算器和MP3播放器。這些嵌入式產(chǎn)品都無一例外地需要至少一個(gè)控制器，有些可能需要幾個(gè)控制器：一個(gè)用于控制用戶界面（按鍵和顯示），另一個(gè)用于控制電動(dòng)機(jī)，甚至可能控制整個(gè)系統(tǒng)管理。同樣，嵌入式微控制器也可以應(yīng)用于洗衣機(jī)、車庫電動(dòng)門、卷發(fā)器或者電動(dòng)牙刷。如果嵌入式產(chǎn)品使用可充電電池供電，那么現(xiàn)代高密度化學(xué)電池就需要智能充電器?！　?0年前，學(xué)習(xí)如何使用微控制器對于人們來說還是相當(dāng)困難的。當(dāng)時(shí)最便宜的編程器也要100美元左右，產(chǎn)品開發(fā)不僅需要可擦除的有窗存儲(chǔ)部件（其成本是一次性可編程存儲(chǔ)部件的10倍左右），還需要一個(gè)uv擦除器，用于擦除有窗存儲(chǔ)部件。調(diào)試工具僅僅在專業(yè)領(lǐng)域才使用。現(xiàn)在，大部分微控制器已使用電可擦除的內(nèi)存作為程序存儲(chǔ)器了。這意味著器件可以在電路中被重新編程，不需要UV擦除器，也不需要特別的用于開發(fā)的程序包。對于初學(xué)者來說，只需花大約25美元購買PICkit2 Starter Kit開發(fā)包，就能對Microchip公司的很多微控制器（MCU）進(jìn)行編程和調(diào)試了。Mierochip公司一般都會(huì)提供免費(fèi)的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），包括匯編器和仿真器。如此低廉的學(xué)習(xí)使用嵌入式微控制器的成本前所未有?！　”M管MPLAB包含免費(fèi)的匯編器，但是編寫匯編代碼十分繁瑣，而且維護(hù)起來也很困難。使用c語言進(jìn)行開發(fā)則將程序員從多字節(jié)數(shù)學(xué)和分頁控制等細(xì)節(jié)中解放出來，而且能提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。CCS和Hi-Tech編譯器都提供免費(fèi)的學(xué)生版本。如果將開發(fā)過程所節(jié)省的時(shí)間折算進(jìn)來，完整版的編譯器也是相當(dāng)便宜的?！　‰m然使用C語言就不必再學(xué)習(xí)PIC16匯編語言了，并且用戶也不必再操心所有的細(xì)節(jié)了，但還是有必要理解這種體系結(jié)構(gòu)。時(shí)鐘的選擇、外圍設(shè)備的設(shè)置以及引腳的復(fù)用問題都是需要了解的。本書將引導(dǎo)讀者從了解控制器開始，最終學(xué)會(huì)如何完成一個(gè)應(yīng)用。本書將采用十分有特色的PIC16F877A單片機(jī)來練習(xí)，介紹它的體系結(jié)構(gòu)和器件配置。這是一款很好的入門產(chǎn)品，它和其他的PIC16單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)很相似，只是在I／O線路、內(nèi)存、外圍設(shè)備方面有所不同。使用PIC16F877A單片機(jī)開發(fā)的產(chǎn)品可以很容易移植到更小、更便宜的中等系列的PIC微控制器芯片上。本書還會(huì)介紹單片機(jī)的外圍設(shè)備，并且會(huì)介紹如何設(shè)置這些外圍設(shè)備，讓其工作，從而簡化固件。

內(nèi)容概要

　　本書是用C語言對PIC16微控制器進(jìn)行編程的實(shí)用指導(dǎo)。書中結(jié)合實(shí)例簡明扼要地描述了如何基于PIC進(jìn)行C語言編程，并著重介紹了Microchip MPLAB IDE、CCS PCM C編譯器、Proteus VSM等常用軟件。    本書適合剛從事微處理器應(yīng)用設(shè)計(jì)的技術(shù)人員、大學(xué)生以及無PIC微控制器編程經(jīng)驗(yàn)的愛好者使用。

作者簡介

　　貝茨（Martin P.Bates），目前在英國黑斯廷斯藝術(shù)和技術(shù)學(xué)院講授電子與電氣工程課程，主要研究領(lǐng)域包括微控制器應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)除本書外，他還是暢銷書PIC Microcontrollers， Second Edition的作者。

書籍目錄

第1章　PIC微控制器系統(tǒng)　  1.1　PIC 16微控制器　  1.2　PIC MCU配置　  1.3　PIC16 MCU外圍設(shè)備　  1.4　PIC16串行接口　  1.5　PIC16 MPLAB項(xiàng)目　  1.6　PIC16編程與調(diào)試　  練習(xí)　  作業(yè)　第2章　C編程精華　  2.1　PIC16 C入門　  2.2　PIC16 C程序基礎(chǔ)　  2.3　PIC16數(shù)據(jù)操作　  2.4　PIC16 C順序控制　  2.5　PIC16 C函數(shù)和結(jié)構(gòu)　  2.6　PIC16 C輸入和輸出　  2.7　PIC16 Ｃ更多的數(shù)據(jù)類型　  2.8　PIC16 C編譯器偽指令　  2.9　PIC16 C匯編子程序　  練習(xí)　  作業(yè)　第3章　C外圍接口編程　  3.1　PIC16 C模擬輸入　  3.2　PIC16 C中斷　  3.3　PIC16 C硬件定時(shí)器　  3.4　PIC16 C URAT串行鏈路　  3.5　PIC16 C SPI串行總線　  3.6　PIC16 C I2 C串行總線　  3.7　PIC16 C并行與串行接口　  3.8　PIC16 C EEPROM接口　  3.9　PIC16 C模擬輸出　  練習(xí)　  作業(yè)　第4章　C語言在機(jī)械電子電路板中的應(yīng)用　  4.1　PICDEM機(jī)械電子板概述　  4.2　PICDEM液晶顯示器　  4.3　PICDEM直流電機(jī)測試程序　  4.4　PICDEM步進(jìn)電機(jī)控制　  4.5　PICDEM模擬傳感器　  4.6　PICDEM溫度控制器　  4.7　PICDEM板仿真　  練習(xí)　  作業(yè)　第5章　PIC16 C應(yīng)用與系統(tǒng)　  5.1　PIC16 C應(yīng)用設(shè)計(jì)　  5.2　PIC16 C溫度控制器　  5.3　PIC16 C數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)　  5.4　PIC16 C操作系統(tǒng)　  5.5　PIC16 C系統(tǒng)設(shè)計(jì)　  練習(xí)　  作業(yè)　附錄A　使用ISIS Schematic Capture進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)　附錄B　使用CCS C進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)　附錄C　使用Proteus VSM進(jìn)行系統(tǒng)測試　附錄D　C編譯器比較　附錄E　CCS C編程語法小結(jié)　附錄F　CCS C編程函數(shù)參考　答案

章節(jié)摘錄

　　可以通過給定時(shí)器寄存器預(yù)設(shè)一個(gè)給定的數(shù)來修改計(jì)數(shù)周期。例如，如果為一個(gè)8位的寄存器預(yù)先加載了數(shù)值156，則在256-156=100個(gè)時(shí)鐘周期之后將發(fā)生超時(shí)現(xiàn)象。許多定時(shí)器模塊允許在重新啟動(dòng)定時(shí)器時(shí)自動(dòng)地預(yù)加載初始值。在定時(shí)器初始化期間，期望的計(jì)數(shù)初值被加載到預(yù)置寄存器中?！　☆A(yù)分頻器可以對定時(shí)器輸入頻率進(jìn)行分頻，典型值為2、4、8、16、32、64或128。這樣按比例地?cái)U(kuò)展了最大計(jì)數(shù)值，但這是以犧牲定時(shí)器的精度為代價(jià)的。例如，一個(gè)8位定時(shí)器的時(shí)鐘頻率為1MHz，預(yù)分頻器值設(shè)置為4，則最大計(jì)數(shù)時(shí)間為256×4=1024us，每位4us。連接在計(jì)數(shù)器的輸出的后分頻器也有相似的作用?！　≡诒容^模式下，在獨(dú)立的周期寄存器中存放有一個(gè)在每個(gè)時(shí)鐘后用來與當(dāng)前計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較的數(shù)值。當(dāng)兩者相匹配時(shí)，就置位狀態(tài)標(biāo)志位。這是一個(gè)很好的修改定時(shí)周期的方法，它可以用來產(chǎn)生脈寬調(diào)制（PWM）輸出。一個(gè)典型的應(yīng)用例子是控制通過電流負(fù)載的輸出功率，如小型的Dc電機(jī)（稍后有詳細(xì)介紹）。在捕捉模式下，當(dāng)任何Mcu引腳上的外部信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，可以及時(shí)地捕捉定時(shí)器的計(jì)數(shù)值（即復(fù)制到另一個(gè)寄存器）。這種模式常用來測量輸出脈沖的寬度或波形的周期。

編輯推薦

　　PIC微控制器的應(yīng)用越來越廣泛，從車庫搖控器到iPhone手機(jī)，幾乎所有電子設(shè)備中都有它的身影。因此，電子工程師都需要學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造它們。　　C語言具有處理高級(jí)程序和多任務(wù)的能力，已經(jīng)成為最受歡迎的微控制器編程語言?！?位單片機(jī)C語言編程：基于PIC16》提供了在PIC16微控制器上用C語言進(jìn)行編程的全程指南。此外，還討論了工程師必知必會(huì)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并著重介紹了Mlcrochip MPLAB IDE、CCS PCM C編譯器、ProteusVSM等常用軟件。書中包含大量的源代碼、電路圖和硬件方框圖，所有應(yīng)用實(shí)例都選擇了Microchip PICDEM機(jī)械電子電路板?！　　?位單片機(jī)C語言編程：基于PIC16》不需要讀者具備C語言的知識(shí)，是新入行的工程師、學(xué)生和愛好者的入門之選。

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