PICCl8編譯器命令行驅(qū)動(dòng)及其應(yīng)用

　　引 言

　　PICl8F系列產(chǎn)品是美國(guó)微芯科技公司的高檔產(chǎn)品，用戶多采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，HI-TECH SoftwarePty.Ltd.公司的PICCl8編譯器得到了廣泛應(yīng)用。大部分應(yīng)用者使用MPLAB集成環(huán)境進(jìn)行編程(見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1])，在一些重要或大型應(yīng)用的開(kāi)發(fā)中有一些問(wèn)題。例如，如何編寫(xiě)C語(yǔ)言的庫(kù)文件，如何對(duì)有代碼限制的程序進(jìn)行編譯等，若只是采用傳統(tǒng)方式編程，則達(dá)不到應(yīng)有的效果。本文所闡述的HI-TECH C編譯器的PICCl8命令行驅(qū)動(dòng)，正是要解決這些問(wèn)題。

　　1 HI-TECH C編譯器

　　HI-TECH C編譯器提供了C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)特性，同時(shí)還加上許多為了適應(yīng)PIC系列單片機(jī)的特定硬件特性而設(shè)計(jì)的擴(kuò)展功能，并與匯編器集成在一起提供共享鏈接器和庫(kù)管理工具，因而應(yīng)用較為廣泛。

　　當(dāng)編譯一個(gè)程序時(shí)，就有許多操作既可由命令行驅(qū)動(dòng)程序CLD(command-line driver)，也可由HPD集成環(huán)境驅(qū)動(dòng)程序(覡在為HI-TIDE)獨(dú)立完成。在任一情況下，HPD或CLD(HPD下的菜單選項(xiàng)，或CLD的命令行)采用編程者指定的選項(xiàng)來(lái)決定哪一個(gè)內(nèi)部應(yīng)用需要執(zhí)行，以及什么選項(xiàng)需要發(fā)送給每個(gè)應(yīng)用。

　　用戶提供的適合于目標(biāo)系統(tǒng)的C語(yǔ)言源程序、匯編語(yǔ)言程序，都可以用CLD或HPD進(jìn)行操作。當(dāng)用CLD時(shí)，用命令行的任何命令來(lái)選擇操作方式;當(dāng)使用HPD時(shí)，在源文件列表對(duì)話框中鍵入需要的文件。

　　通常使用的源程序可以被編譯到一個(gè)庫(kù)文件中，這樣文件可被編譯器更方便地處理、更快速地訪問(wèn)。編譯器可以像其他源文件一樣直接接收庫(kù)文件，并用.lib擴(kuò)展名指定文件的類(lèi)型，因而庫(kù)文件必須按這種方式命名。庫(kù)文件在使用CLD時(shí)，用命令行的任何命令來(lái)選擇操作方式;或使用HPD時(shí)，在“源文件列表…”對(duì)話框中鍵入需要的庫(kù)文件。

　　實(shí)際上，在使用MPLAB IDE集成環(huán)境進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，是使用了CLD的，只是在平常的應(yīng)用中沒(méi)有注意到而已。下面是在MPLAB IDE中對(duì)C源文件進(jìn)行編譯的結(jié)果：

　　從上面的結(jié)果可以看出，編譯器使用了CLD命令，二者是可以統(tǒng)一。只有了解了CLD后，才能對(duì)HI-TECHC編譯器有更深入的理解和掌握。

　　2 PICCl8命令行驅(qū)動(dòng)器

　　PICCl8是調(diào)用DOS命令行的驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)編譯和/或鏈接C語(yǔ)言程序的。PICCl8的基本命令格式為：

　　piccl8[選項(xiàng)]files[文件庫(kù)]

　　通常在文件名之前用破折號(hào)“——”來(lái)識(shí)別，實(shí)際上這不是必須的。文件可以是源文件(C或匯編程序)和目標(biāo)文件的混合。文件庫(kù)是庫(kù)名字的一個(gè)列表，或一L選項(xiàng)源文件。目標(biāo)文件和庫(kù)文件通過(guò)文件類(lèi)型或擴(kuò)展名被PICCl8區(qū)分，類(lèi)型如表1所列。

　　PICCl8將檢查每個(gè)文件并完成適當(dāng)?shù)牟僮?。C文件將被編譯，匯編文件將被匯編。最后，所有通過(guò)編譯或匯編得到的目標(biāo)文件或者在命令行中明確列出的目標(biāo)文件，都將與標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行代碼庫(kù)和任何用戶指定庫(kù)鏈接，除非它們被某種選項(xiàng)禁止。僅當(dāng)引用源代碼時(shí)，庫(kù)中函數(shù)才能被鏈接成結(jié)果輸出文件。僅用目標(biāo)文件(如沒(méi)有源文件)作為凋用PICCl8，意味著僅執(zhí)行鏈接階段，這是一種典型的用法。用PICC18的C選項(xiàng)編譯幾個(gè)自己編寫(xiě)的源文件作為目標(biāo)文件，然后僅用生成的目標(biāo)文件和適當(dāng)?shù)膸?kù)(及適當(dāng)選項(xiàng))調(diào)用PICCl8來(lái)創(chuàng)建最終程序。

　　2.1 長(zhǎng)命令行

　　PICCl8驅(qū)動(dòng)器是32位的視窗軟什，可以處理超過(guò)128字符長(zhǎng)的命令行。驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)DOS的批文件調(diào)用，或通過(guò)命令文件傳遞選項(xiàng)。當(dāng)使用批文件時(shí)，送入PICCl8的命令行必須列成一行。在命令文件中，驅(qū)動(dòng)器選項(xiàng)可以被傳送至多行，這是通過(guò)一個(gè)空格鍵緊接一個(gè)反斜線“”再接一個(gè)回車(chē)鍵來(lái)分開(kāi)各行實(shí)現(xiàn)的。例如，一個(gè)命令文件可以包含：

　　因?yàn)闆](méi)有提供命令行指令，因此PICC18將讀xyz.cmd得到它的命令行指令。命令文件也可以通過(guò)@符號(hào)讀出。

　　例如：PICCl8@xyz.cmd

　　2.2 PICCl8編譯器選項(xiàng)

　　編譯器的設(shè)定主要基于ROM代碼的生成。表2列出了PICCl8編譯器的幾個(gè)常用的重要選項(xiàng)。

　?、俣x處理器類(lèi)型：-processor。

　　這一選項(xiàng)決定了哪個(gè)處理器被使用。例如，用命令行-18c452來(lái)編澤PICl8C452。用戶也可以增加自己的處理器到編譯器。

　?、谥付≧OM偏移量：-Aaddress。

　　-A選項(xiàng)是用來(lái)為ROM映像區(qū)指定基地址的。若該選項(xiàng)要求引導(dǎo)輸入這樣的調(diào)試工具，則該詞試工具期望ROM映射地址始于非零地址。該選項(xiàng)影響所有基于ROM的部分，包括復(fù)位和中斷向量，以及放置代碼和常量數(shù)據(jù)的鏈接器分類(lèi)。如果基地址指定到外部存儲(chǔ)器，則必須用-ROM選項(xiàng)指定外部存儲(chǔ)器的可用地址范圍。

　?、蹆?yōu)化器及優(yōu)化優(yōu)先級(jí)選項(xiàng)：-O和-Zg。

　　-O表示調(diào)用PICC18的優(yōu)化器，-Zg選項(xiàng)在代碼生成路徑調(diào)用全局優(yōu)先級(jí)。這對(duì)于代碼長(zhǎng)度的縮減及內(nèi)部RAM的使用有著重要意義。該優(yōu)先級(jí)沒(méi)有傳遞優(yōu)先級(jí)苛刻，但對(duì)代碼長(zhǎng)度的縮減很有意義。在一個(gè)執(zhí)行函數(shù)的基礎(chǔ)上，全局優(yōu)先級(jí)可以最優(yōu)化寄存器的使用。它也利用代碼中常最的傳遞來(lái)避免不必要的存儲(chǔ)器訪問(wèn)。

　　該選項(xiàng)默認(rèn)的級(jí)為1(最低優(yōu)先級(jí))。優(yōu)先級(jí)可以設(shè)置為l～9的任意一級(jí)(9為最高優(yōu)先級(jí))。數(shù)字表明優(yōu)先級(jí)試圖縮減代碼的程度。對(duì)于PICCl8，高于3的優(yōu)先級(jí)通常沒(méi)有什么用處。

　　了解了命令行驅(qū)動(dòng)后，對(duì)第1節(jié)中在MPLAB IDE中對(duì)C源文件進(jìn)行編譯的例子就有了更深入的理解。

　　3 命令行驅(qū)動(dòng)應(yīng)用

　　下面介紹命令行驅(qū)動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中的一些例子。通過(guò)這些例子，可以對(duì)命令行驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，并可以此為基礎(chǔ)，對(duì)PICCl8編譯器進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

　　3.1 命令行驅(qū)動(dòng)編譯源文件

　　在Win2000下進(jìn)行如下操作：執(zhí)行“開(kāi)始”→“運(yùn)行”命令，然后輸入“CMD”;或執(zhí)行“開(kāi)始”→“程序”→“附件”→“命令提示符”命令，彈出cmd.exe的界面，如圖1所示。若cmd.exe中出現(xiàn)的當(dāng)前目錄不是在C盤(pán)根目錄下，則需要通過(guò)輸入命令“cd c：”進(jìn)入C盤(pán)根目錄。輸入“cd htsoftpicl8bin”命令，進(jìn)入PICCl8.exe軟件所在目錄 (默認(rèn)安裝時(shí)的目錄)，如圖2所示。

　　(1)編譯Izqmwyz.c

　　輸入“piccl8-18f458 lzqmwyz.c”，含義是使用piccl8.exe編譯器對(duì)lzqmwyz.c源文件進(jìn)行編譯，單片機(jī)型號(hào)為18f458(即PIC18F458單片機(jī))。這時(shí)會(huì)輸出所需要的編譯結(jié)果，生成的文件中，以hex為擴(kuò)展名的lzqmwyz.hex較為重要。若源程序有語(yǔ)法錯(cuò)誤，還會(huì)顯示出錯(cuò)信息及所在的行。

　　注意：在cmd.exe界面中進(jìn)行操作時(shí)，所有的源文件均存放在PICC18.exe同一目錄下(PICCl8.exe默認(rèn)安裝目錄是c：HTSOFTPIC18Bin)。在本文中，PICC18均采用此默認(rèn)安裝目錄。這里lzqmwyz.c存放在c：HTSOFTPICl8Bin下。

　　(2)-noerrata選項(xiàng)

　　“-noerrata”選項(xiàng)不使能輸出代碼的錯(cuò)誤修改，而缺省時(shí)，會(huì)對(duì)編譯器的輸出代碼有所修改。有些芯片沒(méi)有正誤表，不會(huì)用編譯器對(duì)此修改。這個(gè)選項(xiàng)可以用編譯器來(lái)禁止任何正誤表方位。當(dāng)正誤表變化時(shí)，會(huì)安全禁止。對(duì)有些芯片(如PIC18F458等)，PICCl8對(duì)程序的代碼長(zhǎng)度進(jìn)行了限制(一般限制在0x4000之內(nèi)，即16KB之內(nèi))。這就是同上的PICl8應(yīng)用論壇中。有些網(wǎng)友提出代碼有限制的原因。有些編程者則在程序中編寫(xiě)了下面的提示程序：

　　若編譯的程序代碼超出了這個(gè)范圍，將會(huì)列出出錯(cuò)信息。

　　圖3是對(duì)solar050408.c源文件編譯時(shí)，代碼超過(guò)了Ox4000長(zhǎng)度時(shí)出現(xiàn)的提示信息。

　　使用-noerrata選項(xiàng)時(shí)，solar050408.c源文件編譯就會(huì)得到正確的編譯結(jié)果，命令為“piccl8-18f458solar050408.c-o-zgl-noerrata”。命令中“-o”表示調(diào)用PICCl8的優(yōu)化器，“-zg1”表示調(diào)用優(yōu)化器時(shí)采用的優(yōu)先級(jí)為1級(jí)。

　　3.2 庫(kù)文件生成及應(yīng)用

　　3.2.1 C源文件

　　(1)包含main函數(shù)的lzqmwyzl.c源文件

　　(2)包含function_X3函數(shù)的funcx3.c源文件

　　3.2.2 生成庫(kù)文件

　　用3.2.1中的兩個(gè)文件直接創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序，這在平時(shí)的應(yīng)用中是經(jīng)常用到的。這里介紹將funcx3.c源文件生成庫(kù)文件，再由lzqmwyz.c調(diào)用的方法，也就是自己制作庫(kù)文件進(jìn)行使用。

　　(1)生成obj文件

　　將funcx3.c源文件存放在PICCl8.exe同一目錄下，然后在cmd.exe中輸入“PICCl8-18f458-C funcx3.c”。-C選項(xiàng)是將幾個(gè)源文件編譯成目標(biāo)文件(.obj文件)。這里是將funcx3.c的源文件編譯成funcx3.obj文件，然后就可以在c：HTSOFTPICl8Bin目錄下找到funcx3.obj文件。

　　(2)生成lib庫(kù)文件

　　在cmd.exe中輸入“l(fā)ibr r fun.lib runcx3.obj”。其中r選項(xiàng)為替換模塊。fun.lib是由函數(shù)funcx3.c制作的庫(kù)文件的文件名，如圖4所示。

　　3.2.3 庫(kù)文件應(yīng)用

　　圖5是使用3.2.1的lzqmwyzl.c源文件和調(diào)用3.2.2制作的庫(kù)文件fun.1ib的工程。這時(shí)使用到的就只有l(wèi)zqmwyzl.c源文件和fun.1ib文件，而不必再應(yīng)用包含runetton_X3函數(shù)的funcx3.c源文件。

　　結(jié)語(yǔ)

　　PICCl8編譯器命令行驅(qū)動(dòng)在實(shí)踐中有許多應(yīng)用，只有了解了它，才能對(duì)C編譯器有更多、更深入的認(rèn)識(shí)。限于篇幅，本文只起拋磚引玉的作用，提供一種思路供廣大編程者參考;同時(shí)，對(duì)于PICC也有相應(yīng)的參考價(jià)值。