PIC單片機c語言編程教程

1.PIC單片機簡介

PIC單片機,全稱為Microchippic單片機，是一款由Microchip

公司開發(fā)的8位單片機。自1984年推出第一款產(chǎn)品以來，PIC已經(jīng)

發(fā)展成為一個廣泛使用的嵌入式控制解決方案。這款單片機以其高可

靠性、低功耗、豐富的外設和易于編程等特點，在眾多領域如通信、

消費電子、工業(yè)自動化等得到了廣泛應用。

高性能與低功耗：PIC單片機采用了精簡指令集(RISC)結構，

使得它能夠在每個時鐘周期內(nèi)完成一項操作，從而大大提高了處理速

度。通過優(yōu)化電源管理和休眠模式，PIC實現(xiàn)了顯著的功耗降低C

可編程性：PIC單片機提供了高達35條可編程的10引腳，以及

豐富的特殊功能寄存器，這使得開發(fā)者能夠靈活地配置各種外設和工

作模式。其匯編語言與C語言的雙重支持，進一步簡化了程序設計過

程，降低了開發(fā)難度。

豐富的外設：PIC單片機內(nèi)置了多種定時器、計數(shù)器、串行通信

接口等外設模塊，這些模塊可以輕松地被配置為各種定時、計數(shù)或通

信任務，從而滿足不同應用場景的需求。

強大的生態(tài)系統(tǒng)：Microchip公司為PIC單片機提供了完善的開

發(fā)工具和豐富的資源庫，包括編譯器、仿真器、庫函數(shù)等，這些工具

和資源極大地簡化了開發(fā)過程，并幫助開發(fā)者實現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的系

統(tǒng)設計。

PIC單片機憑借其卓越的性能、靈活的可編程性和豐富的生態(tài)系

統(tǒng)，成為了嵌入式控制領域的佼佼者。無論是對于初學者還是經(jīng)驗豐

富的開發(fā)者，PIC都提供了一個強大且易于使用的平臺，助力他們在

各種應用中實現(xiàn)創(chuàng)新與突破。

1.1PIC系列微控制器概述

PIC單片機(MicrocontrollerIntegratedCircuit,微控制器集

成電路)是一種由MicrochipTechnology公司開發(fā)的8位單片機。PIC

系列微控制器以其高性能、低功耗和易于編程的特點而受到廣泛關注

和應用。PIC單片機具有豐富的外設資源，如定時器、串行通信接口、

中斷處理等，可以滿足各種應用需求。PIC單片機還支持多種編程語

言，如C語言、匯編語言等，使得開發(fā)者可以根據(jù)自己的習慣和需求

選擇合適的編程方式。

PIC單片機采用哈佛結構，即數(shù)據(jù)存儲在程序存儲器(Program

Memory)中，而控制單元(ControlUnit)負責讀取程序存儲器中的指

令并執(zhí)行。這種結構使得PIC單片機具有較高的性能和較低的功耗。

PIC單片機還具有可編程的10端口，可以通過外部元件實現(xiàn)各種功

能。

低成本：由于其成熟的生產(chǎn)工藝和廣泛的市場應用，PTC單片機

的成本相對較低。

易于編程：支持多種編程語言，如C語言、匯編語言等，使得開

發(fā)者可以根據(jù)自己的習慣和需求選擇合適的編程方式。

豐富的外設資源：包括定時器、串行通信接口、中斷處理等，可

以滿足各種應用需求。

1.2PIC16F87X/88X系列介紹

PIC16F87X88X系列是Microchip公司推出的一款高性能、低成

本、易于編程的微控制器系列。這些單片機專為嵌入式系統(tǒng)設計，具

備強大的處理能力和靈活的硬件配置，適用于多種應用場合。其體系

結構基于RISC指令集，擁有高效的指令流水線設計，確?？焖賵?zhí)行

代碼。該系列單片機集成了豐富的外設模塊，如定時器、計數(shù)器、串

行通信接口等，方便開發(fā)者進行功能擴展。

豐富的外設集成：內(nèi)置多種外設模塊，減少了外部設備的連接，

簡化了電路設計。

靈活的編程模型：支持多種編程語言，包括匯編和C語言編程，

方便開發(fā)者進行項目開發(fā)。

由于PIC16F87X88X系列單片機的優(yōu)異性能和靈活配置，廣泛應

用于以下領域：

對于PIC單片機的C語言編程,常用的開發(fā)環(huán)境包括MPLABXIDE

和HITECHPICC等。這些開發(fā)環(huán)境提供了豐富的庫函數(shù)和工具鏈支持,

方便開發(fā)者進行項目開發(fā)和調試。為了簡化開發(fā)過程，Microchip公

司還提供了豐富的技術文檔和示例代碼供開發(fā)者參考一。開發(fā)者可以根

據(jù)具體需求和項目規(guī)模選擇合適的開發(fā)環(huán)境和工具鏈進行項目開發(fā)。

2.C語言與匯編語言的區(qū)別

C語言和匯編語言是兩種廣泛應用于計算機編程的不同語言c它

們在編程風格、執(zhí)行效率、可讀性等方面存在顯著的差異。

從編程風格上來看，C語言是一種高級語言，它的語法結構清晰,

易于理解和編寫。C語言支持豐富的數(shù)據(jù)類型和運算符，使得程序員

可以更加靈活地處理各種數(shù)據(jù)。而匯編語言則是一種低級語言，它更

接近計算機的硬件，對于機器的指令集有直接的映射。匯編語言的代

碼通常較為繁瑣，且依賴于特定的硬件平臺。

C語言具有較好的可移植性。它可以在不同的計算機平臺上進行

編譯和運行，只要這些平臺支持C語言標準。這使得C語言成為一種

廣泛使用的編程語言，尤其是在嵌入式系統(tǒng)和跨平臺項目中。而匯編

語言則具有很強的平臺依賴性，不同平臺的匯編語言可能有所不同，

這給匯編語言的移植帶來了很大的困難°

從開發(fā)效率上來看,C語言相對于匯編語言具有更高的開發(fā)效率。

C語言提供了豐富的庫函數(shù)和開發(fā)工具，可以大大簡化程序的開發(fā)過

程。而匯編語言的開發(fā)則需要程序員對計算機硬件有深入的了解，并

且需要手動編寫大量的機器指令。

C語言和匯編語言各有優(yōu)缺點。C語言以其高級語言的特性。在

實際編程中，程序員需要根據(jù)具體需求和場景選擇合適的語言進行開

發(fā)。

2.1指令集差異

PIC單片機是一種8位、8位數(shù)據(jù)總線、16位定時器計數(shù)器的微

控制器。它有兩種版本：PIC10F和PTC16F,分別基于不同架構的RISC

處理器。這兩種處理器在指令集上存在一定差異，因此在編寫C語言

程序時需要注意這些差異。

數(shù)據(jù)類型：PIC10F使用8位寬的數(shù)據(jù)類型（如char、int8_t等）,

而PIC16F使用16位寬的數(shù)據(jù)類型（如uint8_t>intl6_t等）。

寄存器:PTC10F有16個通用寄存器（AP）和3個專用寄存器（ROR,

而PTC16F有24個通用寄存器（AP）和4個專用寄存器（ROR。PTC16F

還具有一些專用寄存器，如IRQ向量表寄存器（IRQSZ）、中斷允許寄

存器（INTCON）等。

位操作指令：PIC10F支持基本的位操作指令，如按位與（）、按

位或()、按位異或()和按位取反()等。PIC16F還支持更多的位操作

指令，如左移()、右移()和無符號右移()等。

算術運算指令：PIC10F支持基本的算術運算指令，如加法(十)、

減法()、乘法()和除法()等。PIC16F還支持更復雜的算術運算指令，

如模運算()、求余數(shù)()和幕運算()等。

控制轉移指令：PIC10F和PIC16F都支持條件跳轉、循環(huán)跳轉和

子程序調用等控制轉移指令。但在某些情況下，如中斷服務程序調用、

延時函數(shù)調用等，可能需要對這些指令進行特殊處理。

定時器計數(shù)器指令：PIC10F和PIC16F都支持定時器計數(shù)器的初

始化、設置和讀取等指令。但在某些高級功能方面，如PWM輸出、比

較器輸入等，可能需要使用不同的指令集。

在編寫C語言程序時，應根據(jù)所使用的PIC單片機版本選擇合適

的數(shù)據(jù)類型和指令集。還應注意處理不同版本之間的指令集差異，以

確保程序能夠在目標硬件上正確運行。

2.2編程風格與效率

清晰易讀的代碼風格：編寫代碼時，應注重代碼的可讀性。使用

有意義的變量名、添加適當?shù)淖⑨?、遵循一致的縮進和空格規(guī)則等，

都有助于他人理解你的代碼意圖。良好的代碼風格是團隊協(xié)作的基礎,

也是代碼后期維護的關鍵。

遵循標準規(guī)范：遵循C語言的編程規(guī)范和標準，避免使用過時或

者不安全的函數(shù)和做法。這有助于提高代碼的可移植性和兼容性。

模塊化編程：將程序劃分為多個模塊或函數(shù)，每個模塊負責特定

的功能。這不僅可以提高代碼的可讀性和可維護性，還能通過模塊化

設計優(yōu)化代碼的執(zhí)行效率。

避免不必要的復雜操作：復雜的操作可能會導致程序執(zhí)行速度變

慢，尤其是在嵌入式系統(tǒng)中。應盡量使用簡單、直接的語句完成操作,

避免冗余和復雜的計算。

優(yōu)化內(nèi)存使用：在嵌入式系統(tǒng)中，內(nèi)存資源通常有限。編寫高效

的代碼需要合理使用內(nèi)存資源，避免不必要的內(nèi)存占用和浪費。使用

變量前進行初始化，避免全局變量，利用數(shù)組和指針優(yōu)化內(nèi)存使用等。

注重循環(huán)效率：循環(huán)是程序中常見的結構，優(yōu)化循環(huán)的效率可以

顯著提高程序的性能。減少循環(huán)中的操作次數(shù)，使用條件判斷減少不

必要的迭代等。

使用高效的算法和數(shù)據(jù)結構：選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結構對于提

高程序的執(zhí)行效率至關重要。了解不同算法和數(shù)據(jù)結構的特點，并根

據(jù)具體應用場景選擇最優(yōu)方案。

充分利用PIC單片機的特性：了解所使用的PIC單片機的特性和

功能，編寫能夠充分利用這些特性的代碼C利用中斷處理機制、定時

器、特殊功能寄存器等進行高效的編程。

測試和調試：編寫完代碼后，要進行充分的測試和調試，確保代

碼的質量和效率。通過測試可以發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤和優(yōu)化點，從而提高

程序的性能和穩(wěn)定性。

3.開發(fā)環(huán)境搭建

KeilC51編譯器是一款非常流行的單片機編程工具，支持多種

單片機類型，包括PIC16cpic18F97等。要使用KeilC51編譯器，請

按照以下步驟操作：

安裝STMicroelectronics芯片支持庫：打開KeilC51編譯器,

點擊“Project”uManageProjectIternsv,在彈出的窗口中選擇

“STM32HALLibrary”，點擊“Install”按鈕進行安裝。

配置工程選項：打開KeilC51編譯器，點擊“Project""Options

forTarget%在彈出的窗口中選擇您的目標單片機型號（如PIC16C,

并設置好頭文件路徑、程序存儲器大小等選項。

IAREmbeddedWorkbench是一款強大的嵌入式開發(fā)工具，支持

多種單片機類型，包括PIC16cpic18F97等。要使用IAREmbedded

WorkbenchIDE,請按照以下步驟操作：

安裝STMicroelectronics芯片支持庫：打開IAREmbedded

WorkbenchIDE,點擊“File”“NowIARProjectw,在彈出的窗口

中選擇您的目標單片機型號(如PIC16C,并設置好頭文件路徑、程序

存儲器大小等選項。

創(chuàng)建一個新的項目：點擊“Project”“NewProject”，選擇合

適的項目類型(如Application),并為項目命名。然后點擊“0K”按

鈕創(chuàng)建項目。

將代碼添加到項目中：新建一個源文件(如main,c),將您編寫的

C語言代碼復制粘貼到該文件中。然后將生成的目標文件(如

picl6f97jb_eval.o)添加到項目中。

您已經(jīng)成功搭建了開發(fā)環(huán)境，可以開始編寫PIC單片機C語言程

序了。

3.1安裝Microchip官方開發(fā)工具

在開始使用Microchip的PIC單片機進行C語言編程之前，安裝

Microchip官方的開發(fā)工具是必不可少的一步。這些工具不僅能夠幫

助您更輕松地編寫、調試和模擬PIC單片機的程序，還能夠為您提供

深入的系統(tǒng)理解。

Microchip提供了多種官方開發(fā)工具，以滿足不同層次用戶的需

求：

PlCkit3：這是Microchip的最新一代開發(fā)工具，集成了功能強

大的ICD3和ISPIAP功能。使用PlCkit3,您可以輕松地創(chuàng)建、編

輯、編程和調試Pic單片機程序，并且支持多種編程語言，包括C語

言和匯編語言。PTCkit3還配備了16位的ADC、DAC和PWM模塊,

可以用于硬件在環(huán)（HIL）仿真和測試。

PlCkit2：這款工具具有與PlCkit3相似的功能，但在某些方

面略有不同。它也支持ICD3和ISP1AP功能，可以用于編寫、編程和

調試PIC單片機程序。PlCkit2還配備了一個USB接口，可以方便

地進行連接和供電。

在安裝任何一款Microchip官方開發(fā)工具之前，請確保您的計算

機滿足相應的硬件和軟件要求。為了保護您的計算機免受病毒和惡意

軟件的攻擊，請在下載和安裝任何軟件時都選擇官方網(wǎng)站或可信賴的

第三方網(wǎng)站。

安裝完成后，請仔細閱讀并理解工具的使用說明和文檔，以便更

好地掌握和使用這些工具進行PIC單片機的C語言編程和開發(fā)。

3.2配置開發(fā)環(huán)境

選擇適合的編譯器：根據(jù)所使用的PTC單片機型號和具體的開發(fā)

需求，選擇適合的編譯器。常用的編譯器如MPLABXIDE>HITECHC

等，都有其各自的優(yōu)點和適用場景。確保所選編譯器支持目標單片機

的型號。

安裝編譯器及輔助工具：下載并安裝所選編譯器。通常編譯器會

包含編輯器、調試器、燒錄器等工具。確保安裝過程中所有相關組件

都已正確安裝。

安裝驅動程序：如果需要通過USB或其他方式連接單片機開發(fā)板,

需要安裝相應的驅動程序。確保驅動程序與操作系統(tǒng)兼容，并正確安

裝。

配置開發(fā)環(huán)境變量：某些編譯器可能需要配置環(huán)境變量，以確保

編譯器和工具的正確路徑被操作系統(tǒng)識別。按照編譯器的說明文檔，

配置相應的環(huán)境變量。

安裝燒錄器軟件：對于需要將程序燒錄到單片機上的情況，需要

安裝相應的燒錄器軟件。按照燒錄器的說明進行安裝和配置。

熟悉開發(fā)環(huán)境界面：打開編譯器和開發(fā)環(huán)境，熟悉界面布局和各

項功能V了解如何創(chuàng)建項目、編寫代碼、編譯代碼、調試代碼等V

學習基本語法和編程規(guī)范：在開始編寫代碼之前，了解C語言的

基本語法和編程規(guī)范是非常重要的。這有助于避免常見的錯誤，并使

代碼更加規(guī)范和易于維護。

參考文檔和社區(qū)支持：遇到問題時，可以查閱官方文檔，或在相

關開發(fā)者社區(qū)尋求幫助。社區(qū)中的經(jīng)驗分享和案例解析往往能幫助你

快速解決問題。

實踐項目：通過完成一些簡單的項目來實踐理論知識，不斷積累

經(jīng)驗，提高編程技能。

完成開發(fā)環(huán)境的配置后，你就可以開始進行PIC單片機的C語言

編程了。隨著不斷的學習和實踐，你將逐漸掌握單片機編程的技巧和

方法，為將來的項目開發(fā)打下堅實的基礎。

4.變量與數(shù)據(jù)類型

在PIC單片機C語言編程中，變量和數(shù)據(jù)類型是構建程序的基

礎。了解并正確使用它們對于編寫高效、穩(wěn)定的代碼至關重要。

在C語言中，變量是用于存儲數(shù)據(jù)的容器。每個變量都有一個

與之相關的數(shù)據(jù)類型，定義了變量可以存儲的數(shù)據(jù)范圍以及如何解釋

存儲在內(nèi)存中的二進制信息。

char：字符型，通常占用1個字節(jié)的內(nèi)存空間，用于存儲單個

字符。

float：浮點數(shù)型，用于存儲有小數(shù)點的數(shù)值，根據(jù)精度不同，

通常占用4個或8個字節(jié)的內(nèi)存空間。

double：雙精度浮點數(shù)型，用于存儲更高精度的浮點數(shù)，通常占

用8個字節(jié)的內(nèi)存空間。

bool：布爾型，只有兩個值：真(true)和假(false),通常

占用1個字節(jié)的內(nèi)存空間。

在使用變量之前，必須對其進行聲明，以指定其數(shù)據(jù)類型和名稱。

例如：

char聲明一個char類型的變量letter,用于存儲字符。用于

存儲溫度值

在C語言中，不同數(shù)據(jù)類型之間可以進行轉換，但需要注意可

能發(fā)生的丟失或截斷。將一個整數(shù)轉換為浮點數(shù)時，整數(shù)將被截斷為

小數(shù)部分；將一個浮點數(shù)賦值給一個整數(shù)變量時，浮點數(shù)的小數(shù)部分

將被舍去。

intintVar10;。并將結果存儲在floatVar中

C語言還提供了一些函數(shù)來進行隱式的類型轉換，如atoi（）（將

字符串轉換為整數(shù)）、atofO（將字符串轉換為浮點數(shù)）等。

在使用變量和數(shù)據(jù)類型時，應確保它們的選擇符合程序的需求，

并注意處理可能出現(xiàn)的類型不匹配問題.通過合理地使用變量和數(shù)據(jù)

類型，可以編寫出高效、穩(wěn)定且易于維護的PIC單片機C語言程序。

4.1基本數(shù)據(jù)類型

在PIC單片機C語言編程教程中，基本數(shù)據(jù)類型這一節(jié)主要介紹

了PIC單片機支持的基本數(shù)據(jù)類型。這些數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點型、

字符型等，它們在編寫程序時用于存儲和操作各種數(shù)值。

PIC單片機支持有符號整型（int8_t、intl6_t、int32_t）和無符

號整型（uint8t>uintl6t>uint32t）。有符號整型使用補碼表示

正數(shù)，負數(shù)則用其絕對值的補碼表示。有符號整型的正數(shù)75可以表

示為0x7F,負數(shù)75可以表示為OxBFo

PIC單片機支持兩種浮點型：定點浮點型(float)和雙精度浮點

型(double)。定點浮點型使用IEEE754標準表示，具有有限的位數(shù);

雙精度浮點型則使用更大的位數(shù)表示更精確的數(shù)值。在使用這兩種浮

點型時，需要注意它們的存儲大小和表示范圍。

字符型主要用于存儲字符，如字母、數(shù)字和特殊符號等。在PIC

單片機中，字符型通常使用char類型的變量來表示。char類型的變

量占用1個字節(jié)(8位)的存儲空間，可以表示ASCH編碼范圍內(nèi)的字

符。

布爾型用于表示真或假的邏輯值。在PIC單片機中，布爾型通常

使用bool類型的變量來表示vbool類型的變量占用1個字節(jié)(8位)

的存儲空間。

本節(jié)主要介紹了PIC單片機支持的基本數(shù)據(jù)類型，包括整型、浮

點型、字符型和布爾型等。了解這些數(shù)據(jù)類型有助于我們在編寫程序

時正確地存儲和操作各種數(shù)值。

4.2數(shù)組與結構體

在C語言中，數(shù)組是一種用于存儲相同類型數(shù)據(jù)集合的線性數(shù)據(jù)

結構。在PIC單片機編程中，數(shù)組同樣是非常重要的工具，用于存儲

各種類型的數(shù)據(jù)，如配置參數(shù)、中間計算結果等。數(shù)組允許我們創(chuàng)建

固定大小的元素集合，并可以通過索引訪問每個元素。以下是數(shù)組的

基本語法：

結構體是一種可以包含多個不同類型數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)結構，在PIC

單片機編程中，結構體允許我們組合多個數(shù)據(jù)項，形成一個單一的復

合數(shù)據(jù)類型。這對于處理復雜的數(shù)據(jù)集非常有用，例如處理傳感器數(shù)

據(jù)或配置參數(shù)等。以下是結構體的基本語法：

在PIC單片機編程中，數(shù)組和結構體常常結合使用。我們可以創(chuàng)

建一個包含多個傳感器數(shù)據(jù)的結構體數(shù)組，每個數(shù)組元素對應一個傳

感器數(shù)據(jù)。我們可以方便地處理來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，我們也可以

在結構體中包含數(shù)組，用于存儲更復雜的數(shù)據(jù)集。

在使用數(shù)組和結構體時，需要確保數(shù)據(jù)類型正確，否則可能導致

程序錯誤或不穩(wěn)定。

在使用數(shù)組時，需要注意數(shù)組的索引范圍，避免訪問不存在的數(shù)

組元素。

在使用結構體時，需要注意成員名的唯一性，避免命名神突。要

確保在使用結構體成員前已經(jīng)為其賦值。

4.3指針與引用

在PIC單片機C語言編程中，指針與引用的使用是實現(xiàn)高效數(shù)

據(jù)操作和內(nèi)存管理的關鍵手段。理解并熟練運用指針與引用，可以極

大地提高程序的性能和內(nèi)存使用效率。

我們需要明確指針與引用的概念，在c語言中，指針是一個變

量，其值為另一個變量的地址。引用則是用來表示一個變量或對象的

方式，通常是通過變量名或數(shù)組名來實現(xiàn)的。在PIC單片機中，指

針特別有用，因為它們允許我們直接操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，而不需要通

過函數(shù)調用來進行數(shù)據(jù)的傳輸。

指針還可以用于實現(xiàn)動態(tài)內(nèi)存分配，在PTC單片機中，我們可

以使用指針來動態(tài)地分配和釋放內(nèi)存。這允許我們在運行時根據(jù)需要

來調整程序的內(nèi)存使用，從而實現(xiàn)更大的靈活性和可擴展性。

引用在C語言中也非常重要。我們可以間接地訪問和操作變量,

這在編寫通用函數(shù)時尤其有用，因為這些函數(shù)可能需要接受不同類型

的參數(shù)。通過使用引用，我們可以使函數(shù)更加通用，能夠處理多種不

同類型的數(shù)據(jù)。

指針與引用是PIC單片機C語言編程中不可或缺的概念。它們

提供了強大的功能，使我們能夠更高效、更靈活地編寫程序。使用指

針和引用也需要謹慎，因為不當?shù)氖褂每赡軙е鲁绦虮罎⒒虍a(chǎn)生不

可預知的結果。在使用這些特性時，務必確保對它們的理解和應用是

正確的。

5.運算符與表達式

在C語言編程中，運算符和表達式是實現(xiàn)程序邏輯的基礎。本節(jié)

將介紹C語言中的運算符種類、運算符的優(yōu)先級、復合賦值運算符以

及表達式的計算過程。

算術運算符：用于進行加、減、乘、除等基本數(shù)學運算的運算符,

如+、++等。

位運算符：用于對二進制數(shù)進行按位與()、按位或()、按位異或

()、按位取反0、左移0、右移()等操作的運算符。

逗號運算符：用于改變表達式的求值順序的運算符，如a,bc

+

sizeof運算符：用于獲取數(shù)據(jù)類型或變量所占用內(nèi)存大小的運

算符。

強制類型轉換運算符：用于將一種數(shù)據(jù)類型強制轉換為另一種數(shù)

據(jù)類型的運算符,如int(),float0,char()等。

三元條件運算符：用于根據(jù)條件表達式的真假來選擇執(zhí)行不同代

碼塊的運算符，如？：o

我們需要了解C語言中運算符的優(yōu)先級。運算符的優(yōu)先級決定了

表達式中的計算順序，通常情況下，優(yōu)先級從高到低依次為：括號、

賦值運算符、一元運算符、乘法和除法運算符、加法和減法運算符、

關系運算符、邏輯運算符和位運算符。在表達式中，可以使用括號來

改變優(yōu)先級。

C語言還支持復合賦值運算符，如+、等。這些運算符可以將一

個表達式的值直接賦給一個變量，使得代碼更加簡潔易讀。

我們需要了解表達式的計算過程。C語言中的表達式是由常量、

變量、函數(shù)調用等各種元素組成的，它們的計算過程遵循以下規(guī)則：

通過掌握C語言中的運算符與表達式，我們可以編寫出更加復雜

和高效的程序。在實際編程過程中，需要根據(jù)具體需求靈活運用各種

運算符和表達式來實現(xiàn)程序的功能。

5.1算術運算符

加法運算符用于將兩個數(shù)值相加，在C語言中，加號既可以用于

整數(shù)，也可以用于浮點數(shù)。inta5+這行代碼會將整數(shù)5和3相加,

并將結果存儲在變量a中。對于浮點數(shù)，加法運算同樣有效，如float

bf+0

減法運算符用于從一個數(shù)中減去另一個數(shù)，與加法運算符類似，

它也可以用于整數(shù)和浮點數(shù)。intc10將計算整數(shù)10減去2的結果,

并將結果存儲在變量c中。對于浮點數(shù)的減法操作也是類似的。

乘法運算符用于將兩個數(shù)相乘，在C語言中，乘法同樣適用于整

數(shù)和浮點數(shù)。intd4這行代碼將計算整數(shù)4和5的乘積。對于需要

高精度計算的浮點數(shù)乘法，乘法運算符也能提供精確的結果。

除法運算符用于從一個數(shù)中去除另一個數(shù)，對于整數(shù)除法，結果

會舍去小數(shù)部分。inte10將進行整數(shù)除法運算，結果會舍去小數(shù)

部分，并將結果存儲在變量e中。對于浮點數(shù)除法，結果會保留小數(shù)

部分。例如floatf;將返回帶有小數(shù)點的結果。

模運算符用于計算一個數(shù)被另一個數(shù)除后的余數(shù)，這在編程中常

用于檢查數(shù)字的特性或生成特定的數(shù)字序列。intg10這行代碼將

計算整數(shù)10除以整數(shù)3的余數(shù)，并將結果存儲在變量g中。模運算

對于循環(huán)計數(shù)和位操作等應用非常有用。

在使用算術運算符時，需要注意數(shù)據(jù)類型和運算結果的匹配問題。

特別是在涉及浮點數(shù)運算時，要確保變量被定義為浮點類型（float

或double）,以避免精度損失或意外的整數(shù)運算結果。PIC單片機編

程中的算術運算也要考慮到性能優(yōu)化和內(nèi)存管理的問題，合理的算法

選擇和數(shù)據(jù)結構能夠有效提高程序的運行效率。

5.2邏輯運算符

在C語言中，邏輯運算符用于對兩個布爾值進行操作。邏輯運算

符包括（邏輯與）、（邏輯或）和?。ㄟ壿嫹牵＿@些運算符主要用

于條件判斷和循環(huán)控制。

邏輯與運算符用于連接兩個布爾表達式，當且僅當這兩個表達式

都為真時，結果才為真。例如:

在這個例子中，ab和aO是兩個布爾表達式，它們的結果都

是真，因此整個表達式的結果也為真。

邏輯或運算符用于連接兩個布爾表達式，只要其中一個表達式為

真，結果就為真。例如：

在這個例子中，ab和ab是兩個布爾表達式，至少有一個

的結果為真，因此整個表達式的結果也為真。

邏輯非運算符用于對一個布爾表達式取反，如果表達式為真，則

結果為假；如果表達式為假，則結果為真。例如：

在這個例子中，!ab的結果是假，因為a確實小于b,所以

整個表達式的結果為假。

5.3條件運算符

在PIC單片機C語言編程中，條件運算符（也稱為三目運算符）

是一種非常有用的工具，它允許根據(jù)某個條件表達式的結果來選擇不

同的操作。條件運算符由問號（？）和冒號（：）組成，其基本格式為:

條件表達式？表達式1:表達式2。當條件表達式為真時，執(zhí)行表達

式1并返回其值；當條件表達式為假時，執(zhí)行表達式2并返回其值。

基本語法:條件運算符的語法是條件？表達式1:表達式2。如果

某個變量的值大于某個閾值，可以選擇執(zhí)行兩個不同的操作。

intvaluereadSensor();從傳感器讀取值。

優(yōu)先級:條件運算符具有相對較高的優(yōu)先級，因此在使用時需要

注意括號的使用以避免邏輯錯誤。下面的代碼片段可能會產(chǎn)生錯誤的

結果：

嵌套使用：條件運算符可以嵌套在其他條件表達式中，或者與其

他邏輯運算符結合使用，以創(chuàng)建復雜的條件邏輯。但請注意不要過度

嵌套，以免使代碼難以理解和維護。

注意事項:使用條件運算符時需要注意避免可能的歧義和潛在的

邏輯錯誤。確保每個分支都提供有意義的操作，并且根據(jù)程序邏輯的

需求來編寫合適的條件表達式。雖然條件運算符可以使代碼更簡潔，

但過度使用或濫用可能會導致代碼可讀性下降。要慎重評估代碼的簡

潔性和可讀性的平衡。

了解如何正確運用條件運算符能幫助您寫出更精煉且易于維護

的PIC單片機程序。同時記住在實際的編程過程中始終遵守良好的編

程規(guī)范和原則是非常重要的。

5.4位運算符

示例：AB,如果B和C的對應位都為1,貝ijA的對應位也為1,

否則A的對應位為0。

示例：AB,如果B或C的對應位有一個為1,貝ijA的對應位

也為lo

左移（）：將一個數(shù)的所有位向左移動指定位數(shù)，右邊空出的位

用0填充。

示例：AB,B的每一位都會向左移動兩位，左邊空出的位用0

填充。

右移（）：將一個數(shù)的所有位向右移動指定位數(shù)，對于無符號數(shù),

左邊空出的位用0填充；對于有符號數(shù)，向右溢出時高位補符號位。

示例：AB,B的每一位都會向右移動兩位，對于無符號數(shù)，

左邊空出的位用0填充；對于有符號數(shù)，向右溢出時高位補符號位。

這些位運算符可以單獨使用，也可以組合使用，以滿足各種復雜

的位操作需求。在使用位運算符時，需要注意數(shù)據(jù)的類型和位數(shù)，以

確保運算的正確性。

6,控制結構

在PIC單片機C語言編程中，控制結構是實現(xiàn)程序邏輯和流程

的關鍵。常用的控制結構包括順序結構、分支結構和循環(huán)結構。

順序結構是程序中最基本的結構，程序按照代碼編寫的順序依次

執(zhí)行。在這種結構中，程序從第一條語句開始，直到最后一條語句。

這種結構簡單直觀，但在復雜程序中，會導致代碼冗長，效率低下。

循環(huán)結構是重復執(zhí)行某段代碼直到滿足特定條件為止的控制結

構。在PIC單片機中，常用的循環(huán)結構有for循環(huán)和while循環(huán)。

for循環(huán)適用于已知循環(huán)次數(shù)的情況，而while循環(huán)則適用于未知

循環(huán)次數(shù)或需要根據(jù)某個條件來終止循環(huán)的情況。通過使用dowhile

循環(huán)，可以確保循環(huán)體至少執(zhí)行一次，即使在條件不滿足的情況下。

在實際編程中，可以根據(jù)程序的需求靈活運用這些控制結構，以

實現(xiàn)復雜的程序邏輯和功能。注意避免過多的分支和循環(huán)，以保持代

碼的可讀性和可維護性。

6.1順序結構

在PIC單片機C語言編程中，順序結構是程序執(zhí)行的基本流程。

程序代碼從第一條指令開始，直到最后一條指令結束。這種結構清晰、

直觀，易于理解和掌握。

在順序結構中，程序會按照代碼編寫的順序，依次執(zhí)行各個語句。

一個簡單的“Hello,World!"程序就充分體現(xiàn)了順序結構的特性。

程序首先初始化輸出設備，然后輸出字符串“Hello,"，接著輸出單

詞“World!”，最后關閉輸出設備。這一系列操作都是按照順序進行

的，沒有任何跳轉或分支。

順序結構的優(yōu)點在于其簡單性和易于理解，在某些復雜的應用場

景中，單純使用順序結構可能無法滿足需求。就需要使用到其他控制

結構,如分支結構（如ifelse語句）和循環(huán)結構（如for、while循

環(huán)），來增加程序的靈活性和可讀性。

6.2分支結構

在PIC單片機C語言編程中，分支結構是一種控制程序執(zhí)行流

程的關鍵手段。通過使用和switch語句，你可以根據(jù)不同的條件

來執(zhí)行不同的代碼塊。

if語句是最基本的分支結構，它允許程序在滿足特定條件時執(zhí)

行一段代碼。其語法結構如下：

在if語句的基礎上，else語句用于指定當if語句的條件不

成立時要執(zhí)行的代碼塊。其語法結構如下：

elseif語句用于檢查多個條件表達式，只有當所有條件都不滿

足時，才會執(zhí)行else語句中的代碼。其語法結構如下：

switch語句在多種編程語言中都有應用，但在PIC單片機C

語言中，它主要用于處理多個選項的情況。其語法結構如下：

需要注意的是，在使用switch語句時，每個case后面通常會

有一個break語句，用于跳出switch語句，防止多個case代碼

連續(xù)執(zhí)行。在某些情況下，break語句可以被省略，這被稱為case的

“穿透”現(xiàn)象。在PIC單片機C語言中，建議使用break語句以

避免意外的行為。

6.3循環(huán)結構

在C語言中，循環(huán)結構是編程中常用的一種結構，它允許某段代

碼重復執(zhí)行指定的次數(shù)或者滿足特定的條件。在PIC單片機編程中，

循環(huán)結構也是非常重要的一部分，因為它能幫助我們實現(xiàn)對硬件的持

續(xù)控制，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等操作。常見的循環(huán)結構包括for循環(huán)、

while循環(huán)和dowhile循環(huán)。

條件表達式：是一個布爾表達式，用于判斷循環(huán)是否繼續(xù)執(zhí)行。

如果條件為真，則執(zhí)行循環(huán)體語句；如果條件為假，則退出循環(huán)。

下面的代碼演示了如何使用for循環(huán)來點亮一個LED燈陣列的每

一個LED燈：

for(i0;iNUM_i++)｛循環(huán)點亮每一個LED燈

delay。；延時一段時間，確保LED燈能夠點亮一段時間后再關閉

或點亮下一個LED燈。具體實現(xiàn)取決于你的硬件和延時函數(shù)實現(xiàn)。

7.函數(shù)與程序調試

在PIC單片機C語言編程中，函數(shù)是實現(xiàn)模塊化、可讀性和可維

護性的關鍵。通過將代碼分解為獨立的函數(shù)，可以更容易地組織和管

理代碼，同時也便于調試和優(yōu)化。

函數(shù)是一段完成特定任務的獨立代碼決，它接受輸入?yún)?shù)并返回

結果。在C語言中，函數(shù)通常由函數(shù)頭和函數(shù)體組成。函數(shù)頭定義了

函數(shù)的名稱、返回類型以及接受的參數(shù)列表；函數(shù)體則包含了實現(xiàn)函

數(shù)功能的代碼。

在C語言中，函數(shù)的定義通常放在源文件的開頭，但在某些情況

下，也可以放在其他位置。函數(shù)的定義以關鍵字func（或其他適當

的標識符）開始，后跟函數(shù)名、返回類型、參數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)

調用則是通過在程序中插入函數(shù)名和參數(shù)來執(zhí)行的。

為了簡化編程和提高代碼效率,C語言提供了許多內(nèi)置的庫函數(shù)。

這些函數(shù)通常已經(jīng)過優(yōu)化，并且可以直接調用。printf函數(shù)用于輸

出到屏幕，scanf函數(shù)用于從鍵盤輸入，setTimeout函數(shù)用于延時等。

程序調試是編程過程中不可或缺的一部分，它可以幫助開發(fā)者發(fā)

現(xiàn)和修復代碼中的錯誤。以下是一些常用的調試技巧：

使用調試器：利用集成開發(fā)環(huán)境（TDE）提供的調試器，可以逐

步執(zhí)行代碼、查看變量值和單步執(zhí)行。

打印調試信息：在代碼的關鍵位置添加printf語句，輸出變量

的值或程序的狀態(tài)信息，以便于理解程序的執(zhí)行流程。

使用斷點：在調試器中設置斷點，可以暫停程序的執(zhí)行，在此處

可以檢查變量的值和程序狀態(tài)。

觀察內(nèi)存和寄存器：在某些情況下，可以通過調試器觀察程序的

內(nèi)存和寄存器內(nèi)容，以找出潛在的問題。

通過合理使用函數(shù)和調試技巧，可以大大提高PIC單片機C語言

編程的效率和可靠性。

7.1函數(shù)的定義與調用

在C語言編程中，函數(shù)是一種重要的組織代碼的方式，它可以將

一段具有特定功能的代碼封裝起來，以便于重復使用和提高代碼的可

讀性。本節(jié)將介紹函數(shù)的定義、聲明和調用的基本概念和方法。

函數(shù)的定義是指為一個特定的功能或任務創(chuàng)建一個程序塊的過

程。函數(shù)定義通常包括以下幾個部分：

返回類型：指定函數(shù)返回的數(shù)據(jù)類型，如int、float、void等。

如果函數(shù)不需要返回任何數(shù)據(jù)，可以使用void作為返回類型。

函數(shù)名：用于標識函數(shù)的名稱，應遵循命名規(guī)范，通常采用駝峰

命名法。

參數(shù)列表：列出函數(shù)接收的輸入?yún)?shù)，可以有多個參數(shù)，也可以

沒有參數(shù)。參數(shù)之閭用逗號分隔。

在這個示例中，我們定義了一個名為add的函數(shù)，它接收兩個整

數(shù)類型的參數(shù)a和b,并返回它們的和。

函數(shù)聲明是指提前告訴編譯器函數(shù)的存在及其原型（即函數(shù)名、

返回類型和參數(shù)列表），但不提供函數(shù)的具體實現(xiàn)。函數(shù)聲明通常放在

頭文件中，以便在其他源文件中引用。

在這個示例中，我們聲明了一個名為square的函數(shù)，它接收一

個整數(shù)類型的參數(shù)X,并返回它的平方值。這里只給出了函數(shù)的原型,

并沒有提供具體的實現(xiàn)。

函數(shù)調用是指在程序中實際執(zhí)行函數(shù)的過程，要調用一個函數(shù)，

需要提供正確的參數(shù)，并使用函數(shù)名作為標識符。下面是一個簡單的

函數(shù)調用示例：

intsumadd(a,b);調用add函數(shù)，傳入?yún)?shù)a和b,并將結果

賦值給sum變量

在這個示例中，我們在主函數(shù)main中調用了之前定義的add函

數(shù)，傳入?yún)?shù)a和b,并將結果賦值給sum變量。然后使用printf函

數(shù)輸出結果。

7.2參數(shù)傳遞與局部變量

在PIC單片機的C語言編程中，函數(shù)是執(zhí)行特定任務的重要結構。

當函數(shù)需要執(zhí)行特定的任務時，可能需要從主程序或其他函數(shù)獲取數(shù)

據(jù)，或者將數(shù)據(jù)返回給調用者。參數(shù)傳遞和局部變量是實現(xiàn)這些功能

的關鍵要素。

參數(shù)是傳遞給函數(shù)的信息，通常用于控制函數(shù)的行為或為其操作

提供數(shù)據(jù)。在定義函數(shù)時，我們可以在括號內(nèi)指定參數(shù)列表。這些參

數(shù)可以是任何有效的數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)、浮點數(shù)、字符或指針等°當

調用函數(shù)時，我們將相應的值作為參數(shù)傳遞。這些值可以是常量、變

量或表達式的結果。例如：

在函數(shù)內(nèi)部，可以使用這些參數(shù)執(zhí)行計算或控制流程等操作。參

數(shù)傳遞是函數(shù)式編程的核心部分，允許我們創(chuàng)建通用且可重用的代碼

塊，通過傳遞不同的參數(shù)來執(zhí)行不同的任務。

局部變量是在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，它們只在該函數(shù)的范圍內(nèi)有

效，并且在函數(shù)調用結束時會被銷毀。這意味著每次函數(shù)調用都會擁

有獨立的局部變量實例，局部變量用于存儲函數(shù)執(zhí)行過程中的臨時數(shù)

據(jù)，如中間結果或循環(huán)計數(shù)器等。例如：

在函數(shù)內(nèi)部，可以自由地訪問和操作局部變量。它們對函數(shù)外部

是不可見的，即使在外部定義同名變量也不會產(chǎn)生沖突（不同的作用

域）U局部變量可以提高代碼的可讀性和組織性，因為它們僅限于函

數(shù)的作用域，并且不會在函數(shù)調用之間保留其值。這對于避免污染全

局命名空間以及在函數(shù)調用之間保持狀態(tài)獨立非常有用。

7.3調試技巧與工具

在PIC單片機C語言編程中，調試是提高代碼質量和性能的關鍵

步驟。本章節(jié)將介紹一些常用的調試技巧和工具，幫助開發(fā)者更有效

地進行調試工作。

使用斷點：在代碼中設置斷點，可以讓程序在運行到該點時暫停,

方便檢查變量值、單步執(zhí)行等。使用斷點可以幫助開發(fā)者快速定位問

題所在。

使用單步執(zhí)行：通過單步執(zhí)行，可以觀察程序的執(zhí)行過程，了解

程序的運行狀態(tài)。單步執(zhí)行可以分為單條語句執(zhí)行和多條語句執(zhí)行，

根據(jù)需要選擇合適的單步執(zhí)行方式。

使用打印輸出：在關鍵位置添加打印輸出語句，可以實時查看變

量的值和程序的運行狀態(tài)。打印輸出可以使用不同的輸出設備，如串

口、LCD等。

使用調試器：使用專門的調試器(如KeilCIAREmbedded

Workbench等)可以方便地進行斷點、單步執(zhí)行、查看變量值等操作。

調試器還提供了豐富的調試功能，如性能分析、代碼覆蓋率等。

使用仿真器：使用仿真器(如MPLABIDE中的ICDISP1600等)

可以在實際硬件上模擬程序運行，觀察程序的實際效果。仿真器還可

以進行編程和調試，實現(xiàn)程序的在線更新和測試。

邏輯分析儀：邏輯分析儀是一種專門用于分析數(shù)字電路信號的儀

器。通過連接邏輯分析儀和待測電路，可以實時獲取和分析電路中的

信號，幫助開發(fā)者定位問題和驗證電路設計。

示波器：示波器是一種常用的電子測量儀器，可以顯示電信號的

波形。通過連接示波器和待測電路，可以觀察電信號的波形和時序,

幫助開發(fā)者診斷電路故障和驗證電路設計。

編程器燒寫器：編程器燒寫器（如ISP1STCISP等）可以將編譯

好的程序燒寫到單片機中。通過使用編程器燒寫器，可以方便地進行

程序的編程和調試工作。

JTAGSWD調試接口。通過連接到JTAGSWD接口，可以使用調試器

或仿真器進行程序的調試和測試。

調試技巧和工具對于提高PIC單片機C語言編程的質量和效率至

關重要。熟練掌握調試技巧，并選擇合適的調試工具，可以幫助開發(fā)

者快速定位問題，優(yōu)化程序性能，提高開發(fā)效率。

8.I/O端口操作

在PIC單片機編程中，10端口操作是基本且重要的部分。10端

口是微控制器與外部世界交互的橋梁，我們可以控制LED燈一、讀取按

鈕狀態(tài)、與傳感器通信等。本章將介紹如何使用C語言對PTC單片機

的10端口進行編程操作。

PIC單片機內(nèi)部具有多個可編程的10端口，每個端口包含多個

位（bit）o這些端口寄存器可以直接通過特殊寄存器（SFR）進行訪

問?？梢钥刂七@些端口的每一位，從而實現(xiàn)與外部設備的交互。

端口位的設置（寫1到端口）：可以使用賦值操作將1寫入到端

口的特定位上，從而設置該位為高電平。若要將P0RTB端口的第0位

設置為高電平，可以使用如下代碼：PORTB0x0（其中，0x01表示二

進制數(shù)中的最低位為。

端口位的清除（寫0到端口）：可以使用邏輯與操作將端口的特

定位清零，從而設置該位為低電平。若要將P0RTB端口的第0位設置

為低電平，可以使用如下代碼：P0RTB0x0（其中，表示取反操作）。

讀取端口狀態(tài)：可以直接讀取端口的值，以了解各位的狀態(tài)。要

讀取PORTA端口的值，可以直接使用PORTA的值。

voidmainO{o..nTRISC...；根據(jù)需求配置其他端口..n根據(jù)

需要讀取按鈕狀態(tài)等...n注意事項n在進行10端口操作時，需要

注意以下幾點：nn確保正確配置端口的輸入輸出模式。n了解使用

的P1C單片機型號對應的SFR名稱及地址。n根據(jù)需求合理設置和使

用不同的端口位.n在使用數(shù)字外設時，需要考慮端口的負載能力和

電源限制。nn總結n本章介紹了如何使用C語言對PIC單片機的10

端口進行編程操作，包括基本概念的介紹、操作方式以及示例代碼。

通過掌握這些基本操作，可以進一步實現(xiàn)各種外設的控制和交互功能。

在實際應用中，需要根據(jù)具體的硬件環(huán)境和需求進行相應的配置和操

作。

8.1I/O端口的基本配置

在對10端口進行配置之前，需要先對其進行初始化。這包括設

置端口的方向寄存器(如DDRA,用于設置A組1()端口的方向)以

及將端口位清零(如PORTAo這些操作可以通過編程實現(xiàn)，例如使

用DDRA用和PORTAOxOOo

在對10端口進行配置后，可以根據(jù)需要設置特定的端口位。如

果需要設置A組10端口的第3位為輸出，則可以將DDRA的第3

位設置為1,即DDRAo如果需要設置A組1()端口的第5位為輸

入，則可以將DDRA的第5位設置為1,即DDRA。

在對10端口進行配置和設置后，可以使用相應的操作來控制端

口位的值。例如。

需要注意的是，在進行端口位操作時，應確保不會發(fā)生沖突或干

擾。在進行10端口操作時，應避免同時進行其他與10端口相關的

操作，以免影響程序的正確性和穩(wěn)定性°

8.2輸出驅動與輸入讀取

在PIC單片機C語言編程中，輸出驅動和輸入讀取是兩個重要的

功能。輸出驅動是指通過編寫相應的代碼，使單片機的某個端口輸出

高電平或低電平，從而控制外部設備的工作狀態(tài)。輸入讀取則是指通

過編寫相應的代碼，使單片機的某個端口接收外部設備發(fā)送的信號，

并將其轉換為相應的電平信號。

首先，我們需要配置單片機的10口。在這個例子中，我們將使

用Pl口作為輸出口，P3口作為輸入口。

接下來，我們編寫一個簡單的程序，使P輸出高電平，同時檢測

P輸入的狀態(tài)。

在主循環(huán)中，我們首先將P設置為高電平，然后延時一段時間，

再將P設置為低電平，再次延時一段時間。這樣就實現(xiàn)了P的周期性

輸出。我們可以通過連接外部電路來觀察到P輸出的高低電平變化。

我們編寫一個函數(shù)，用于檢測P輸入的狀態(tài)。在這個例子中，我

們假設當P接收到高電平時，執(zhí)行某個操作。

9.定時器/計數(shù)器應用

定時器計數(shù)器是PIC單片機中非常重要的組成部分，廣泛應用于

各種場合，如延時、脈沖計數(shù)、波形生成等。本章節(jié)將介紹如何使用

C語言在PIC單片機上進行定時器計數(shù)器的編程。

PTC單片機內(nèi)部通常含有多個定時器計數(shù)器，這些定時器計數(shù)器

可以由軟件編程控制，以實現(xiàn)不同的功能。定時器計數(shù)器的主要功能

包括定時、計數(shù)以及產(chǎn)生中斷等。

在使用定時器計數(shù)器之前，需要進行一些基本設置，包括選擇時

鐘源、設置預分頻器、設置計數(shù)模式等。這些設置通常通過特殊功能

寄存器（SFR）來完成。

定時器的主要用途是產(chǎn)生延時，在C語言中，可以通過編程控制

定時器的計數(shù)和重置來實現(xiàn)延時功能。具體實現(xiàn)方法因不同的PIC單

片機型號而異，但通常包括以下步驟：

計數(shù)器的主要用途是計數(shù)外部事件，可以使用計數(shù)器來計數(shù)輸入

的脈沖信號。在c語言中，可以通過編程控制計數(shù)器的使能、模式選

擇和輸入捕獲等功能。具體實現(xiàn)方法包括以下步驟：

定時器計數(shù)器在達到預設值或產(chǎn)生其他事件時，會觸發(fā)中斷。在

C語言中，需要編寫中斷服務函數(shù)來處理這些中斷事件。中斷服務函

數(shù)通常包括以下內(nèi)容：

定時器和計數(shù)器的資源有限，需要根據(jù)實際需求選擇合適的定時

器和計數(shù)器。

本章節(jié)將通過具體的實例演示定時器計數(shù)器的應用，以幫助讀者

更好地理解相關概念和編程方法V演示內(nèi)容包括但不限于：定時器產(chǎn)

生延時、計數(shù)器計數(shù)外部脈沖等。

9.1定時器工作原理

在PIC單片機中，定時器（Timer）是一種常用的功能模塊，用

于實現(xiàn)精確的時間控制和計數(shù)功能。定時器的工作原理主要涉及到計

數(shù)器的遞增、比較和復位等過程。

定時器的核心是一個計數(shù)器，它以向上或向下方向遞增。當計數(shù)

器向上遞增時，它會觸發(fā)相應的定時事件；當計數(shù)器向下遞減時，定

時器也會觸發(fā)定時事件。計數(shù)器的遞增速度可以通過寄存器TMR1的

值進行設置。

定時器的計數(shù)功能與預分頻器和自動重載寄存器配合使用，以實

現(xiàn)精確的定時時間。當計數(shù)器達到預設值時，定時器會通過比較操作

判斷是否滿足定時條件。如果滿足定時條件，則會產(chǎn)生中斷請求（INT）,

通知CPU進行相應處理。定時器還可以通過復位操作來重新開始計

數(shù)。

實現(xiàn)延遲：通過設置定時器的計數(shù)速率和中斷使能，可以實現(xiàn)精

確的延時操作。

產(chǎn)生周期性信號：定時器可以用于產(chǎn)生方波信號，應用于電機控

制、LED調光等領域。

串口通信：定時器可作為串口通信的波特率發(fā)生器，提高通信的

穩(wěn)定性和可靠性。

定時器是PIC單片機中一種非常重要的功能模塊，掌握其工作

原理和應用場景對于編寫高效的嵌入式程序具有重要意義。

9.2計數(shù)器工作原理

時鐘信號：計數(shù)器的工作需要一個穩(wěn)定的時鐘信號作為輸入。時

鐘信號的頻率決定了計數(shù)器的計數(shù)速度，在PIC單片機中，可以通過

外部定時器或內(nèi)部定時器產(chǎn)生時鐘信號。

預分頻器：為了使計數(shù)器的時鐘頻率與外部設備的時鐘頻率相匹

配，通常需要使用預分頻器對時鐘信號進行分頻。預分頻器可以將時

鐘信號的頻率降低到合適的范圍，以便計數(shù)器能夠正常工作。

計數(shù)器控制端：計數(shù)器的控制端用于設置計數(shù)器的工作模式和計

數(shù)值。在P1C單片機中，常用的控制端有TO_CCRO（TO計數(shù)器的第一

個計數(shù)值）、TO_CCR1（TO計數(shù)器的第二個計數(shù)值）等。通過改變這些

控制端的值，可以實現(xiàn)不同的計數(shù)功能。

計數(shù)過程：當計數(shù)器的控制端被設置為“1”時，計數(shù)器開始工

作。每當時鐘信號發(fā)生一次上升沿或下降沿，計數(shù)器的計數(shù)值就會增

加1。當計數(shù)器的計數(shù)值達到預設值時，控制端會自動切換為“0”，

此時計數(shù)器停止工作，等待下一次時鐘信號的到來。

數(shù)據(jù)存儲：計數(shù)器的計數(shù)值會被存儲在內(nèi)部寄存器中，以便后續(xù)

處理。在PIC單片機中，常用的內(nèi)部寄存器有TO_CNT（TO計數(shù)器的計

數(shù)值）、T1_CNT（T1計數(shù)器的計數(shù)值）等。

9.3應用實例

本小節(jié)將通過幾個具體的應用實例來介紹PIC單片機C語言編程

的應用與實踐。這些實例涵蓋了從簡單的輸入輸出控制到復雜的數(shù)據(jù)

處理與通信控制等各個方面的應用。通過實例學習，可以更好地理解

和掌握PIC單片機C語言編程的方法和技巧。

defineLED_PINPORTBO定義LED連接的端口位

delay(DELAY_COUNT);再次延時一段時間，形成閃爍效果

注意延時函數(shù)delay。需要根據(jù)實際單片機的頻率進行調整c這

是一個非常基礎的實例，用于熟悉10端口操作和控制流程。

硬件連接：連接一個按鍵開關和一個LED燈到單片機的相應10

端口。

代碼實現(xiàn)：通過讀取按鍵狀態(tài)，控制LED燈的點亮與熄滅。增加

狀態(tài)判斷邏輯，實現(xiàn)按鍵控制的狀態(tài)切換功能。此實例需要用到簡單

的中斷處理邏輯來檢測按鍵狀態(tài)的變化，代碼較為復雜，涉及中斷處

理、狀態(tài)機設計等概念。具體代碼實現(xiàn)需要根據(jù)具體的PIC單片機型

號和外圍電路進行編寫。此實例能夠幫助理解中斷處理和狀態(tài)機的概

念，同時涉及到軟件去抖動等實際應用技巧的處理方法。實際操作中

還需要考慮按鍵和LED的硬件電路細節(jié)問題，比如限流電阻的設定等。

關于具體實現(xiàn)過程可以查閱相關的參考手冊或者開發(fā)板的使用指南

以獲得更詳細的指導信息。通過對這些應用實例的學習和實踐可以逐

漸積累對P1C單片機編程的深入埋解并能夠靈活應用到實際項目+

去。在實際開發(fā)過程中還需要不斷學習和探索新的技術和方法以滿足

不斷變化的項目需求。

10.中斷系統(tǒng)

在PIC單片機中，中斷是程序執(zhí)行過程中由于某些緊急事件而

暫停當前程序執(zhí)行，轉而去處理緊急事件的處理程序，處理完之后再

返回到被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行的過程。中斷系統(tǒng)的設計對于提高CPU

的運行效率和響應速度至關重要。

PIC單片機具有多個中斷源，包括外部設備中斷、定時器計數(shù)器

中斷等。每個中斷源都有一個唯一的中斷號，用于在中斷向量表中找

到對應的中斷服務程序。

中斷向量表是一個存儲中斷服務程序地址的表格，當發(fā)生中斷時,

CPU會自動跳轉到該中斷號所對應的內(nèi)存地址處，開始執(zhí)行中斷服務

程序。

中斷服務程序是在中斷發(fā)生時被調用的程序，它的功能是處理中

斷源發(fā)送過來的數(shù)據(jù)或請求V中斷服務程序必須在中斷向量表中注冊,

以便在發(fā)生中斷時能夠被正確調用。

保護現(xiàn)場：保存當前程序的狀態(tài)，防止中斷結束后被中斷程序再

次調用時出現(xiàn)錯誤。

處埋中斷：根據(jù)中斷源的要求進行相應的處埋，如讀取外部設備

的數(shù)據(jù)、更新定時器的值等。

為了保證系統(tǒng)的正常運行，PIC單片機會對中斷進行優(yōu)先級管理。

當多個中斷同時發(fā)生時，CPU只會響應優(yōu)先級最高的中斷。

10.1中斷向量表與優(yōu)先級

在PIC單片機中，中斷是非常重要的一種資源。當某個事件發(fā)生

時，比如定時器溢出、外部中斷等，單片機會自動觸發(fā)相應的中斷服

務程序（ISR）來處理這個事件。為了實現(xiàn)這個功能，PIC單片機使用

了一個叫做“中斷向量表”的數(shù)據(jù)結構來管理所有的中斷服務程序。

中斷向量表是一個固定大小的數(shù)組，每個元素對應一個中斷服務

程序的入口地址。當某個中斷事件發(fā)生時，單片機會根據(jù)中斷號在中

斷向量表中查找對應的入口地址，然后跳轉到該地址執(zhí)行中斷服務程

序。

除了中斷向量表之外，PIC單片機還支持多級中斷優(yōu)先級。這意

味著當多個中斷同時發(fā)生時，單片機會根據(jù)它們的優(yōu)先級來決定先響

應哪個中斷。優(yōu)先級高的中斷會優(yōu)先得到處理，而優(yōu)先級低的中斷則

會被延遲或者被忽略。

在PIC單片機中，可以通過設置寄存器來配置中斷向量表和中斷

優(yōu)先級。INTC0N寄存器用于配置全局中斷控制寄存器，包括中斷使

能、定時器計數(shù)器模式、外部中斷使能等；P1E寄存器用于配置端口

中斷使能寄存器，包括端口A、端口B。

通過合理地設計和管理中斷向量表和中斷優(yōu)先級，可以有效地提

高PIC單片機的響應速度和性能，使其能夠更好地適應各種應用場景

的需求。

10.2中斷服務程序編寫

在PIC單片機中，有多個可配置的中斷源，如定時器計數(shù)器中斷、

外部中斷、串行通信中斷等。每個中斷源都有一個或多個優(yōu)先級，在

編寫中斷服務程序之前，應清楚知道正在處理哪個中斷以及它的優(yōu)先

級。

在C程序中，需要通過特定的寄存器配置來使能(Enable)或禁

止(Disable)某個中斷源。對于PIC單片機來說，這些配置通常在

初始化代碼中完成。

在PIC單片機的C編程環(huán)境中，通常會有一個特定的函數(shù)或例程

用于處理每個中斷。你需要根據(jù)具體的中斷類型和需要實現(xiàn)的功能來

編寫這些服務函數(shù)。中斷服務函數(shù)應當快速執(zhí)行，并且避免嵌套中斷

的發(fā)生。

當處理完一個中斷后，必須清除對應的中斷標志位，否則該中斷

會持續(xù)被觸發(fā)。清除標志位的方法依賴于具體的PIC單片機型號和其

中斷系統(tǒng)架構。

由于中斷服務程序會打斷正常的程序流程，因此在編寫ISR時需

要注意實時性要求。確保ISR能快速響應并處理完中斷事件，避免造

成系統(tǒng)延遲或不穩(wěn)定。

在實際硬件上調試和測試中斷服務程序是非常重要的，確保你的

中斷源正常工作，并且ISR能夠正確響應和處理不同條件下的中斷請

求。

在實際編程過程中，請依據(jù)具體使用的PIC單片機型號和其參考

手冊進行編程。不同的PIC單片機可能會有不同的中斷配置方法和寄

存器設置。

10.3中斷應用實例

在PIC單片機中，中斷是一種特殊的事件處理方式，它允許在

程序執(zhí)行過程中暫停當前任務的執(zhí)行，轉而響應外部或內(nèi)部事件。這

種能力使得PTC能夠更加靈活地處理各種復雜的應用場景。

當PTC單片機檢測到中斷事件時，它會自動跳轉到相應的中斷

服務程序。中斷服務程序是一個特殊的函數(shù)，它的入口點是固定的，

通常位于PIC的中斷向量表中。在中斷服務程序中，我們可以編寫

處理中斷事件的代碼，例如讀取外部設備的數(shù)據(jù)、更新系統(tǒng)變量等。

保留原有任務：在執(zhí)行中斷服務程序之前，應確保原有任務的執(zhí)

行狀態(tài)得到妥善保存，以防止數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)崩潰。

快速響應：中斷服務程序應該盡可能快地執(zhí)行完畢，以避免中斷

事件對程序其他部分造成不必要的延遲。

資源管理：在中斷服務程序中，我們需要合理管理CPU資源,

如避免不必要的循環(huán)和計算，確保中斷服務的效率。

在PTC單片機中，每個中斷都有一個優(yōu)先級值，用于確定哪個

中斷具有更高的處理優(yōu)先權。當多個中斷同時發(fā)生時，PTC會按照優(yōu)

先級順序依次響應中斷。我們還可以通過設置中斷屏蔽位來控制某個

中斷是否被觸發(fā)，當中斷屏蔽位為0時，對應的中斷將被禁用，不

會被響應。

下面是一個簡單的PIC單片機中斷應用實例：定時器中斷。在

這個例子中，我們使用定時器口來實現(xiàn)一個每秒產(chǎn)生一次中斷的功

能。我們需要配置定時器的中斷使能、預分頻器和計數(shù)模式。在主程

序中，我們使用while循環(huán)來保持程序運行，直到接收到定時器中

斷信號。在中斷服務程序中，我們只需簡單地增加計數(shù)器的值，并在

每次中斷后進行必要的處理即可。

通過這個例子，我們可以看到中斷在PIC單片機中的應用是非

常廣泛的，它可以提高系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性和可擴展性。在實際應

用中，我們還可以根據(jù)具體需求設計更復雜的中斷服務程序，以滿足

各種不同的功能需求。

11.ADC與DAC模塊

在PIC單片機C語言編程教程中，我們將學習ADC（模數(shù)轉換器）

和DAC（數(shù)模轉換器）模塊的使用。ADC和DAC是數(shù)字到模擬和模擬到

數(shù)字的轉換器，它們在許多應用中都非常有用，例如數(shù)據(jù)采集、信號

處理和控制系統(tǒng)等。

ADC模塊用于將模擬信號轉換為數(shù)字信號。在PIC單片機中，我

們可以使用定時器計數(shù)器模式下的逐次逼近型ADC(TimerCounter

ADCo

DAC模塊用于將數(shù)字信號轉換為模擬信號。在PIC單片機中，我

們可以使用定時器計數(shù)器模式下的逐次逼近型DAC(TimerCounter

DACo

在使用ADC和DAC模塊之前，需要先配置相應的寄存器，例如設

置分辨率、采樣時間等?？梢酝ㄟ^調用相應的函數(shù)來實現(xiàn)模擬信號到

數(shù)字信號的轉換或數(shù)字信號到模擬信號的轉換。

以下是一個簡單的示例，展示了如何使用逐次逼近型ADC模塊從

一個模擬輸入信號中讀取數(shù)字值：

在這個示例中，我們首先配置了逐次逼近型ADC模塊的相關寄存

器，然后通過調用ADCRH和ADCRL寄存器的賦值操作來設置采樣通道

和初始化采樣值。通過使能全局中斷和串行通信接口中斷，我們可以

在中斷服務程序中處理采樣結果。

11.1ADC工作原理與應用

模數(shù)轉換器(ADC)是數(shù)字世界中至關重要的部分，尤其是在涉

及到物理信號的讀取與處理的場合中。ADC可以將連續(xù)的模擬信號轉

換為計算機可識別的離散數(shù)字信號。這對于從傳感器收集數(shù)據(jù)并實時

地進行數(shù)字信號處理非常重要。本小節(jié)將重點討論ADC的工作原理及

其在PIC單片機中的應用。

ADC轉換過程基于采樣、保持和量化等步驟。簡單來說，即將連

續(xù)變化的信號劃分為若干個離散級別。經(jīng)過ADC轉換后的數(shù)字信號可

以被計算機或微控制器（如PTC單片機）讀取和處理。

PIC單片機通常集成了ADC模塊，這些模塊具有高度的靈活性和

準確性，能夠方便地與傳感器等外設進行連接。使用PIC單片機的

ADC模塊可以減少外圍硬件的數(shù)量和復雜度，降低開發(fā)難度和成本。

在實際應用中，我們可以直接調用相應的庫