PIC单片机C语言设计

　　前言

　　学习PIC单片机设计，除了理论学习之外，主要就是依靠实践，离开了实践的学习只能是纸上谈兵。这里我们使用下面的低成本实验器材进行PIC单片机的学习及设计。

　　1．MPLABIDE集成开发环境。

　　2．PICCC语言编译器。

　　3PICDEMO单片机综合试验板。4,ICD2在线调试器／程序下载器。5.5V高稳定专用稳压电源。下面简介一下这些实验工具及器材。

　　1．MPLABIDE集成开发环境

　　MPLABIDE是MicroChip公司开发的用于PIC单片机的集成开发环境，包括工程项目管理器、源程序编辑器、汇编器、软件调试器、在线调试器等，并且支持第三方的C语言开发工具。下图为MPLABIDE的工作界面。

　　2．PICCC语言编译器

　　Microchip公司没有针对中低档系列PIC单片机的C语言编译器，但很多专业的第三方公司提供众多支持PIC单片机的C语言编译器，常见的有HJ-TECH、CCS、IAR以及Bytecraft等公司。

　　PICC是Hl-TECH公司开发的一个用于PIC单片机的高性能C语言编译器，具有稳定可靠、生成的目标代码效率高等特点。PICC软件的正式版需要购买，也可到Hl-TECH公司的网站上下载免费的学习版软件PICC-Lite进行使用。

　　3．PICDEMO单片机综合试验板

　　PICDEMO单片机试验板为综合了多种学习功能的实验板，对入门实习及学成后开发产品很有帮助，其主要的学习实验功能有：

　　1．PIC单片机的输入／输出实验。2．音响实验。3．A/D实验。4．PWM(D/A)实验。5．八位数码管动态扫描输出及驱动。6．八位LED输出指示。7．IIC及SPI总线实验。8．DS18820温度控制实验。9．红外遥控实验。10.16*2液晶驱动实验。11.128*64液晶驱动实验。12．与PC机连接做RS232通信实验。

　　上图为PICDEMO单片机综合试验板外型。

　　上图为PICDEMO单片机综合试验板电路原理图。各单元部分的功能简介如下：

　　U1为单片机PIC16F877A。

　　JP1、JP2为双排针，它将单片机的40PIN引出，便于单片机外扩其它器件。

　　DO-D7为8个发光二极管，通过LED双排针与RCO-RC7连接，可作开关量输出的指示。

　　ICSP1及ICSP2为在线调试／程序下载的接口。

　　LCD128*64为驱动128*64图型液晶的接口，可做128*64液晶驱动实验。LCD16*2为驱动16*2液晶的接口，可做16*2液晶驱动实验。

　　U2为232通信芯片，通过USART双排针与单片机PIC16F877A的RC6、RC7连接，方便与PC机连接做RS232通信实验。

　　RVI为多圈电位器，所取得的模拟电压通过排针AD后送单片机的RAO，可做A/D实验。

　　Q1及蜂鸣器BZ组成音响电路，通过排针BEEP与单片机的PA2连接，可做音响实验。

　　S1-S3、INT为4个轻触式按键开关，与RBl-RB3、RBO连接，可做开关量输入实验及外中断输入实验。

　　RST为单片机外部复位按键。

　　LEDMOD1、LEDMOD2为8位数码管显示器，其中字段码经LEDMOD_DISP双排针后由单片机的RDO-RD7送出，位选码经LEDMOD_COM双排针后由单片机的RCO-RC7送出，可做8位数码管动态扫描输出及驱动。

　　U4为IIC总线实验器件24C01，通过IIC双排针与RC3、RC4连接，可做IIC总线实验。

　　U5为SPI总线实验器件93C46，通过SPI双排针与RC2-RC5连接，可做SPI总线实验。

　　U7为测温器件，通过排针TEMP将DS18820与RA1连接，能进行测温及控温实验。

　　U6A、U6B及外围器件组成有源滤波电路，通过双排针CCP与单片机的RC1、RC2连接，可做PWM(D/A)实验。

　　J1、J2为外接电源插口，其中J1输入9-12V直流电压，供U6运放使用，同时经U3稳压获得的5V供其它部分使用。若实验中不需从PWM_OUT1、PWM_OUT2端口取得PWM的模拟量，那么直接从J2口输入5V稳压电源即可，而不用J1口。

　　4．ICD2在线调试器／程序下载器

　　ICD2是（in-circuitdebugger）的英文缩写，中文是“在线调试”的意思，当然它也可以作为程序下载器使用。ICD2是ICD1的改进版，它支持调试更多的FLASH型的PIC单片机。下图为ICD2在线调试器／程序下载器外型。

　　5.5V高稳定专用稳压电源

　　5V高稳定专用稳压电源使用了集成稳压器，可输出纹波系数很小、非常纯净的直流电压，输出电流达500mA以上。上图为5V高稳定专用稳压电源外型。

　　1．MPLABIDE集成开发环境的安装

　　在电脑中放入配套安装光盘，打开PICMCU开发软件，找到MPLAB+IDEv8[1]10文件夹并打开，双击In-staII_MPLAB_v8．exe进行安装（见图1）。可以选择默认的方式一路按Next或Yes后安装。安装过程会弹出安装PICC-Lite软件的提示（见图2），点确定后出现PICC-Lite软件的安装界面（见图3），我们可以选择Next后进入安装。但是由于PICC-Lite是一个免费的学习版软件，它只支持PIC16F84、PIC16F877、PIC16F628等少数几款型号的单片机，对有些读者来说，会觉得不方便使用，这时您也可以选择CANcel关闭安装。然后另外安装完全版的PICC软件。最后点击Finish后完成MPLABIDE集成开发环境的安装（见图4）。

　　2．PICCC语言编译器软件的安装

　　运行Hl-TECH．PICCv8.05PL2安装程序，出现图5所示的界面后，我们一路按Next或Yes进行安装。安装路径可以使用系统默认的路径进行安装（见图6、图7），直至安装成功（见图8），随后系统会提示重启计算机（图9）。

　　安装完成后，我们还需激活PICC软件。选择“开始＼所有程序\HI-TECHSOFtware\PICC\CompilerActivation”，见图10。这样就可进入PICC软件的激活界面（图11）。按下一步后，出现输入相关注册信息的界面（图12）。我们输入正确的注册信息后（图13）再按下一步，等到出现图14界面后，按完成则激活过程OK。

　　3．第一个入门实验程序

　　MPLABIDE的界面主要由标题栏、菜单栏、工具栏、工作区和状态栏等五部分组成（见图15）。标题栏用来显示项目文件或源文件的名称及所在的目录。菜单栏中汇集了所有的功能选择和开发设置，共有10个英文菜单选项，它们分别是：File（文件）、Edit编辑）、View（视图）、Project（项目）、Debugger（调试器）、Programmer(编程器)、Tools（工具）、Configure（配置）、Window（窗口）、Help(帮助)。工具栏为一组快捷工具图标，它为用户提供了一种执行快速操作的便捷手段。工作区主要用于源程序的输入、编辑，以及显示各种对话框、调试窗口等。状态栏位于底部，主要显示MPLABIDE当前的工作状态信息，如芯片型号、地址指针、工作寄存器的值、寄存器区、晶振频率等。

　　PIC单片机的开发过程为：1．建立一个工程项目，选择芯片，确定选项。2．建立汇编源文件或C源文件。3．将源文件添加到项目中（添加节点）并编译项目。4．编译通过后进行软件模拟仿真。5．编译通过后进行硬件在线仿真。6．编程操作。7．应用。

　　1)．建立一个工程项目，选择器件并确定选项

　　(1)。建立一个工程项目双击桌面上MPLABIDE快捷图标后进入MPLABIDE开发环境，点击Project/New(图16)，将该新项目保存在D盘中建立一个文件名为pictest的文件夹中（注意：路径必须不能含有中文！），项目名也起pictest，如图17所示。

　　（2）．选择器件并确定选项选择主菜单栏中的“Configure”，选中下拉菜单中“SelectDevice”，在Device选择栏中，选择PIC16F877A，如图18所示。

　　如果我们需要使用ICD2进行调试的话，按下面的方式进行设置：

　　选择主菜单栏中的“Configure”，选中下拉菜单中“Configu-rationBits”，出现配置位的选择（图2-19）。

　　先将ConfigurationBitssetincode前面的打钩去掉。

　　Oscillatot振荡方式选择XT或HS。

　　WatchdogTimer看门狗使能位，选择off。

　　PowerUpTimer上电延时使能位，一般选择为on有利于芯片起振。

　　BrownOutDetect掉电检测使能位，ICD2作调试工具时一定要选择为off。

　　LowVoltageProgram低压编程使能，选择为DISAbLEDo

　　DataEEReadProtect读内部EEPROM保护位，用ICD2作调试工具时一定要选择为off。

　　FlashProgramWrite写FLASH保护，选择为WritePro-tectionoff。

　　CodeProtect加密位，用ICD2作调试工具时一定要选择为offo完成后再将ConfigurationBitssetincode前面的钩打上。

　　重新设定后的配置位如图19所示。

　　选择主菜单栏中的“Project”，选中下拉菜单中“SelectLan-guageToolsuite”，出现选择语言组件的对话框（图20）。在Ac-tiveToolsuite下拉列表中选择Hl-TECHPICCToolsuite：在ToolsuiteContents列表中选择PICCCompiler(picc．exe)；点击LOCation选项表右侧的Browse浏览按钮，找到picc．exe（默认位置在C:\HT-PIC\BiN\PICC．EXE），如图21所示。

　　同理，ToolsuiteContents列表中的PICCAssembler(picc．exe)、PICCLinker(picc．exe)．我们都选择picc．exe作为汇编、链接的处理程序。见图22、图23。

　　选择主菜单栏中的“Project”，选中下拉菜单中“SetLan-guageToolLocation”，出现设定语言组件的对话框（图24）。单击Hl-TECHPICCToolsuite前面的+号进行展开，再展开Exe-cutables，我们看到PICCAssembler(picc．exe)、PICCCompiler(picc．exe)、PICCLinker(picc．exe)都已使用picc．exe作为汇编、编译、链接的处理程序。

　　下来我们选择包含搜索路径和库搜索路径。

　　再展开DefaultSearchPaths&Directories，选中IncludeSearchPath，$(INCDIR)，点击Location选项表右侧的Browse浏览按钮，选择C:\HT-PIC\include；选中LibrarySearchPath，$(INCDIR)，点击Location选项表右侧的Browse浏览按钮，选择C:\HT-PIC\libo见图25。

　　2)．建立汇编源文件或C源文件

　　选择File/New新建源文件，下面为输入的源程序：

输入完毕后，选择保存路径（保存在pictest的文件夹中），源文件名取pictest．c（提示：如果