PIC單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（12）

改寫(xiě)后的pic07a.C 的功能，是0 ～ 03 的增量循環(huán)計(jì)數(shù)，其增量耗時(shí)很短（ 不再是1 秒）。

　　將pic07a.C 按照《PIC 單片機(jī)C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序（8）》和《PIC 單片機(jī)C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序（9）》中所述， 在MPLAB IDE 中存盤(pán)， 再進(jìn)行編譯，編譯成功生成目標(biāo)碼。hex 后，便能對(duì)其進(jìn)行模擬仿真操作了。

　?。?） 根據(jù)《PIC 單片機(jī)C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序（10）》所述，建立模擬仿真調(diào)試環(huán)境，pic07a.C 源程序編譯成功， 在MPLABIDE 窗口中， 點(diǎn)擊Debugger（ 調(diào)試命令）→ Selec TooL…… 的方法， 把pic07a.C 設(shè)置成仿真調(diào)試狀態(tài)，再快速點(diǎn)擊模擬調(diào)試快捷圖標(biāo)中的Animate（ 動(dòng)畫(huà)運(yùn)行） 和Hate（ 停止）， 則在pic07a.C 主函數(shù)main（ ） 以下的TRISA=0X10 ；的左邊，會(huì)出現(xiàn)一黃色箭頭，如圖53 所示。該箭頭是C 程序運(yùn)行的起始位，即程序運(yùn)行總是從主函數(shù)開(kāi)始的。

圖53

　?。?）程序運(yùn)行全過(guò)程，點(diǎn)擊圖53 中模擬調(diào)試快捷圖標(biāo)的step lnto（單步運(yùn)行），你會(huì)觀察到，鼠標(biāo)每點(diǎn)擊一次step lnto 命令，圖53 中的黃色箭頭會(huì)沿著C 程序代碼運(yùn)行一次，我們只需用鼠標(biāo)一次一次地點(diǎn)擊step lnto 命令，黃色箭頭就沿著主函數(shù)以下的C 代碼一步一步地運(yùn)行。

　　當(dāng)點(diǎn)擊step lnto，使黃色箭頭到達(dá)while（1）語(yǔ)句時(shí)，程序的運(yùn)行就進(jìn)入到while（1） 語(yǔ)句的無(wú)限循環(huán)區(qū)域，這時(shí)，程序僅在while（1） 區(qū)域運(yùn)行，不再返回主函數(shù)（除非復(fù)位）。下面看看，程序在while（1） 中是如何運(yùn)行的。

　　繼續(xù)用鼠標(biāo)一步一步點(diǎn)擊step lnto, 一旦黃色箭頭到達(dá)調(diào)用顯示函數(shù)display（x） ；，黃色箭頭就會(huì)跳轉(zhuǎn)到顯示函數(shù)void display（unsignedint x）的說(shuō)明語(yǔ)句中運(yùn)行。注意：按上述單步運(yùn)行，當(dāng)黃色箭頭到達(dá)unit_bit=x%10；（送個(gè)位數(shù)顯示）時(shí)，因它和下一條代碼ten_bit=x/10%10（送十位數(shù)顯示）的操作耗時(shí)太長(zhǎng)，用step lnto 命令難以進(jìn)行，應(yīng)改用模擬調(diào)試快捷圖標(biāo)中的命令stepover（單步越過(guò)），即點(diǎn)擊兩次step over，黃色箭頭就運(yùn)行到while（d>0） 語(yǔ)句。然后又用steplnto（單步運(yùn)行），即一步一步點(diǎn)擊step lnto，黃色箭頭就沿著while（d>0） 中的C 代碼運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)行到調(diào)用延時(shí)delay（4） ；時(shí)再點(diǎn)擊step lnto，黃色箭頭轉(zhuǎn)到延時(shí)函數(shù)Void delay（unsignedlong int k） 中進(jìn)行延時(shí)功能操作。因delay（4）；的形參數(shù)為4，所以標(biāo)點(diǎn)擊step lnto 命令應(yīng)4 次，才能跳出延時(shí)操作功能，此后黃色箭頭又回到RA3=1 ；代碼，依序用鼠標(biāo)一步一步點(diǎn)擊steplnto 運(yùn)行，黃色箭頭又運(yùn)行到調(diào)用延時(shí)delay（4）時(shí)，又轉(zhuǎn)到前述延時(shí)函數(shù)進(jìn)行延時(shí)功能操作，也是點(diǎn)擊step lnto 命令，又是 4 次，才能跳出延時(shí)函數(shù)。按上述規(guī)律，當(dāng)黃色光標(biāo)箭頭運(yùn)行到自減量d-- ；時(shí)，d 值從3 減1 得2，while（d>0）語(yǔ)句中d 仍大于0， 黃色光標(biāo)箭頭再次回到whila（d>0） 中的代碼中， 點(diǎn)擊step lnto 命令重復(fù)上述程序運(yùn)行過(guò)程，直到d-- ；從3 減到0，黃色箭頭跳出while（d>0） 語(yǔ)句， 回到while（1）語(yǔ)句中的x++ ；使x 值從0 增量到1。再用鼠標(biāo)點(diǎn)擊step lnto，黃色光標(biāo)箭頭到達(dá)if（x==4） 語(yǔ)句，判斷x 是否等于4，若不為4（此時(shí)x 等于1），黃色光標(biāo)箭頭隨鼠標(biāo)點(diǎn)擊step lnto 又回到調(diào)用顯示函數(shù)display（x） ；中運(yùn)行。按上述方法重復(fù)操作，當(dāng)x++; 自增量等于4 時(shí)，由if（x==4） 條件語(yǔ)句引導(dǎo)給x 賦值0，即x=0 ；pic07a.C 程序中的x++ 的0-4 增量計(jì)數(shù)全部完成。上述C 程序運(yùn)行全過(guò)程，讀者應(yīng)反復(fù)熟練操作。

　?、?模擬仿真找出pic07.C 程序的錯(cuò)誤pic07.C 的功能， 是0 ～ 99 增量計(jì)數(shù)（ △ 為1 秒）。初看程序while（1） 中的x++ ；條件是if（x==99） 時(shí)給x 賦值0（x=0；），即能完成0 ～ 99的計(jì)數(shù)功能?？墒聦?shí)上，如果將pic07.C 進(jìn)行編譯生成目標(biāo)碼。hex，再用PIC 編程器將該目標(biāo)碼燒寫(xiě)到PIC16F84A 芯片中， 用《PIC 單片機(jī)C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序（4）》中的電路圖3 的實(shí)驗(yàn)板通電觀察兩位數(shù)碼管顯示時(shí)，循環(huán)計(jì)數(shù)顯示的是0 ～ 98 而不是0 ～ 99（約1 秒）計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，pic07.C 程序沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，程序中有錯(cuò)誤。

　　下面我們一起來(lái)通過(guò)模擬仿真找到該錯(cuò)誤點(diǎn)并進(jìn)行修正。

　　具體操作過(guò)程如下：

　　在MPLAB IDE 中， 按照《PIC 單片機(jī)C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序（11）》中介紹的方法， 點(diǎn)擊debugger, 在下拉菜單中將stop watch（ 跑表）調(diào)到圖53 的窗口中（時(shí)鐘頻率為4HZ），再點(diǎn)擊MPLAB IDE 中的View， 在下拉菜單中點(diǎn)擊Locals（局部變量）， 將Locals 界面也調(diào)到圖53 窗口中，用鼠標(biāo)調(diào)整各界面后的顯示界面如圖54 所示。圖54 中的Locals 界面上顯示有Address（地址）、Symbol Name （ 符號(hào)名或參數(shù)名） 和Valua（取值）。

圖54

　　在進(jìn)行下面的模擬調(diào)試時(shí)注意觀察，會(huì)看到Locals 界面各參數(shù)隨調(diào)試運(yùn)行顯示。按照前述方法，對(duì)圖54 中的程序（pic07a.C）進(jìn)行全過(guò)程運(yùn)行。用鼠標(biāo)一步一步點(diǎn)擊模擬調(diào)試快捷圖標(biāo)中的step lnto，一旦程序旁邊的黃色箭頭運(yùn)行到顯示函數(shù)Void display（unsigned int x） 以下代碼時(shí)，圖54 中的Locals（局部變量）就會(huì)出現(xiàn)pic07a.C 參數(shù)相關(guān)的顯示值，見(jiàn)圖55。

圖55

　　symbol Name（符號(hào)名）為ten_bit（顯示十位數(shù)），unit_bit（ 顯示個(gè)位數(shù)、d（unsignenint d）、SEG7（7 段碼） 和X（ 自增量） 的Address（ 地址） 分別為0010、0012、0014、0016 和000E。這些Value（值）由程序運(yùn)行決定。Locals（局部變量）界面顯示的，實(shí)際上是pic07a.C 程序主要參數(shù)，可幫助用戶了解程序的重要功能參數(shù)隨程序運(yùn)行（黃色光標(biāo)指示）的變化，而這些功能參數(shù)正是增量計(jì)數(shù)時(shí)所需的數(shù)據(jù)。只要按照上述方法，對(duì)該程序進(jìn)行全功能運(yùn)行， 直到X++ ；自增量為4， 即滿足了if（x=4）的條件，此時(shí)X=0 ；（給X 賦值0）， 再用鼠標(biāo)點(diǎn)擊step lnto，Locals 的界面演變成圖56。從圖54 可清楚看出：只要X++ ；（自增量）滿足if 語(yǔ)句的條件，就會(huì)給X 賦值0，這里X++ ；一旦為4，就給X 賦值0，所以程序再運(yùn)行時(shí)，回到調(diào)用顯示函數(shù)display（x），其中X 已為0，再運(yùn)行，其個(gè)位unit_bit 顯示即為0，而不會(huì)是X++ ；的4 值， 如圖56 中的unit_pit（個(gè)位）只能為3。

圖56

　　程序再運(yùn)行，顯示又從0 開(kāi)始直到0 ～ 03 為止。

　　由此可見(jiàn)，對(duì)于pic07a.C，當(dāng)X++ ；自增量為4 時(shí)，會(huì)立刻因it（x==4） 的條件而導(dǎo)致X=0，所以程序運(yùn)行顯示時(shí)，只會(huì)從unit_bit ；的3 回到0，而不可能使個(gè)位顯示X++ ；自增的4 值。按上述邏輯過(guò)程，對(duì)Pic07.C，當(dāng)其中的X++ ；自增為99 時(shí)，同樣會(huì)由if（x==99） 的條件滿足而使X=0 ；程序運(yùn)行時(shí)，只能是顯示98 后即清零，不可能顯示99。如果想滿足0 ～ 99 的增量顯示，必須將條件語(yǔ)句if（x==99） 改為if（X==100）⑶ 模擬仿真優(yōu)化C 程序代碼利用模擬仿真，可對(duì)C 程序中的代碼進(jìn)行優(yōu)化（即去掉多余的代碼），以簡(jiǎn)化程序而不改變其功能。當(dāng)然，優(yōu)化后的程序還應(yīng)通過(guò)最后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。例如pic07.C 的延時(shí)函數(shù)Void delay（unsighed long int k）可優(yōu)化為Void delay（unsighed int k） 而不需要long 的條件，因?yàn)閕nt k 的定義范圍已滿足了程序中delay（200）； 即K=200 的要求。受版面限制，筆者不再介紹此程序的優(yōu)化過(guò)程?？傊?，利用MPLAB IDE 7.40 開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行程序的SIM 模擬仿真，對(duì)初學(xué)C 語(yǔ)言是十分有用的，大家必須熟練掌握其操作方法。