《PIC微控制器项目设计：C语言》一3.3　MPLAB XC8编译器

3.3　MPLAB XC8编译器

本文讲的是PIC微控制器项目设计：C语言一3.3　MPLAB XC8编译器，MPLAB XC8编译器是为PIC10/12/16/18系列微控制器开发的强大的C编译器（也有用于24位和32位PIC微控制器的版本）。MPLAB XC8编译器有3个版本：Pro、Standard和Free。在本书中，我们将使用免费版本。不同版本之间的主要区别是编译期间应用程序的优化级别。
XC8编译器必须在安装了MPLAB X IDE之后再安装。编译器可以在MPLAB X IDE的最后安装阶段进行安装。或者，可从Microchip科技公司网站（http://www.microchip.com/pagehandler/en_us/devtools/mplabxc/）上直接进行安装。在写作本书的时候，最新版本的编译器是v1.20。
XC8语言与mikroC Pro for PIC语言有许多相似之处。在本章中，我们将介绍一个简单的基于XC8项目的步骤，还将解释两种语言之间的相似性和差异。
例3.1　一个简单的项目
本节给出一个简单的项目，以展示使用MPLAB X IDE创建源文件、编译文件，以及使用PICkit 3将生成的hex文件下载到Explorer板上的PIC18F8722微控制器中的步骤。
在这个项目中，我们将使用按键开关S1和连接到端口RD0引脚上的LED。只要按下按键，程序将点亮LED。
解决方案3.1
步骤如下。
步骤1　双击图标以启动MPLAB X IDE，应该看到图3.3所示的打开的窗口。

步骤2　向下移动右侧光标，然后单击图标创建新项目（Create New Project）。如图3.4所示选择默认的Categories：Microchip Embedded，Projects：Standalone Project，我们正在创建一个新的独立项目。

步骤3　单击下一步，选择目标微控制器。如图3.5所示，图中显示的内容为Family: Advanced 8- bit MCUs(PIC18)和Device: PIC18F8722。
步骤4　单击下一步，选择硬件工具为PICkit 3，如图3.6所示。
步骤5　单击下一步，选择编译器XC8，如图3.7所示。

步骤6　单击下一步，为项目命名。在此例中，项目命名为BUTTON-LED，存储在文件夹C:\Users\Dogan \ MPLABXProjects中。单击设置主项目（Set as main project）选项，如图3.8所示。

步骤7　单击完成（Finish）以创建所需的项目文件。
步骤8　右键单击左侧窗口上的源文件（Source Files），然后选择新建（New）→主文件（C Main File），将新源文件命名为NEWMAIN（扩展名为.C），如图3.9所示。

步骤9　单击完成（Finish），应该可以得到一个空的模板C文件，如图3.10所示。

步骤10　通过为程序插入以下行来修改文件。只要按下按键开关S1（连接到端口引脚RB0上），程序就会点亮连接端口引脚RD0的LED。有关MPLAB X IDE中部分程序清单的信息，请参见图3.11。
程序描述如下：
程序开头的#include 语句用于标识使用的微控制器，并调用合适的头文件，该头文件中包括处理器在程序开始的特殊定义（注
意mikroC Pro for PIC编译器不需要头文件）。

配置语句#pragma config MCLRE=ON，WDT=OFF，OSC=HS定义处理器的配置。这里，使能主清零（复位），关闭看门狗定时器，并且选择外部高速晶振作为时钟源。安装XC8编译器的docs目录中的文件pic18_chipinfo.html［通常是文件夹：C:\ Program Files (x86) \ Microchip \ xc8 \ v1.20 \ docs \ pic18_chipinfo.html］包含的所有处理器的列表及每个处理器中所有可能的配置选项列表。
语句#define S1 PORTBbits.RB0将符号S1定义为端口引脚RB0。类似地，语句#define LED PORTDbits.RD0将符号LED定义为微控制器的端口引脚RD0。
微控制器的时钟频率定义为10MHz。
在主程序开始时，端口引脚RB0被配置为输入端口。类似地，RD0配置为输出端口。
通过将MEMCON的EBDIS位置1使能PORTD的I/O功能（参见PIC18F8722数据手册）。
然后程序进入检查开关S1的循环语句。每当开关被按下时（即当S1变为0时），LED点亮。
步骤11　通过单击构建主项目（Build Main Project）按钮（显示为锤子）编译程序。程序编译成功后，应该显示加载完成（Loading completed）消息。
步骤12　将PICkit 3编程器/调试器连接到Explorer板上。单击创建和编程设备主项目（Make and Program Device Main Project）按钮将程序加载到Explorer板的目标微控制器中。当目标微控制器正在编程时，你应该能看到Programming和Programming/Verify complete的消息。
步骤13　当按下S1按键时，连接到RD0的LED应当被点亮（见图3.12）。
例3.2　闪烁的LED

在这个简单的例子中，我们将编写一个程序，以1s的间隔闪烁Explorer板上的所有LED。
解决方案3.2
所需的程序命名为FLASH.C，其清单如图3.13所示。注意，在此程序中使用了内置函数Delay10KTCYx(n)来创建1s的延迟。此函数创建一个10?000×n指令周期的延迟，使用10MHz时钟时，指令周期为10/4 = 2.5MHz，周期为0.4μs。因此，Delay10KTCYx的每个单位对应于0.4μs×10?000 = 4ms。要生成1s的延迟，参数应为1000/4 = 250。
例3.3　在调试模式下运行
在本节中，我们将看到如何调试例3.2中编码的程序，调试程序的步骤如下所示：
单击构建和调试主项目（Build for Debugging Main Project）（见图3.14）编译程序以便进行调试。

单击调试主项目的程序设备（Program Device for Debugging Main Project）加载目标微处理器（见图3.15）。

单击调试（Debug）→离散调试（Discrete Debugger Operation）→启动调试器主项目（Launch Debugger Main Project）以启动调试器（见图3.16）。应该看到显示的信息为目标复位（Target reset）。

按F7单步执行程序，按F8键可以跳过延迟函数。在单步执行程序时，应该能够看到LED点亮和熄灭。
可以利用鼠标单击程序左侧栏上的数字在程序中设置断点。或者，可以单击调试（Debug）→新断点（New Breakpoint）来设置断点。
单击窗口（Window）→PIC存储器视图（PIC Memory Views），然后选择所需的显示，可以观察程序存储器、特殊功能寄存器（SFR）、配置位和EE数据。