PIC單片機C語言程序設計（12）

改寫后的pic07a.C 的功能，是0 ～ 03 的增量循環(huán)計數(shù)，其增量耗時很短（ 不再是1 秒）。

　　將pic07a.C 按照《PIC 單片機C 語言設計程序（8）》和《PIC 單片機C 語言設計程序（9）》中所述， 在MPLAB IDE 中存盤， 再進行編譯，編譯成功生成目標碼。hex 后，便能對其進行模擬仿真操作了。

　?。?） 根據(jù)《PIC 單片機C 語言設計程序（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， 點擊Debugger（ 調(diào)試命令）→ Selec TooL…… 的方法， 把pic07a.C 設置成仿真調(diào)試狀態(tài)，再快速點擊模擬調(diào)試快捷圖標中的Animate（ 動畫運行） 和Hate（ 停止）， 則在pic07a.C 主函數(shù)main（ ） 以下的TRISA=0X10 ；的左邊，會出現(xiàn)一黃色箭頭，如圖53 所示。該箭頭是C 程序運行的起始位，即程序運行總是從主函數(shù)開始的。

圖53

　?。?）程序運行全過程，點擊圖53 中模擬調(diào)試快捷圖標的step lnto（單步運行），你會觀察到，鼠標每點擊一次step lnto 命令，圖53 中的黃色箭頭會沿著C 程序代碼運行一次，我們只需用鼠標一次一次地點擊step lnto 命令，黃色箭頭就沿著主函數(shù)以下的C 代碼一步一步地運行。

　　當點擊step lnto，使黃色箭頭到達while（1）語句時，程序的運行就進入到while（1） 語句的無限循環(huán)區(qū)域，這時，程序僅在while（1） 區(qū)域運行，不再返回主函數(shù)（除非復位）。下面看看，程序在while（1） 中是如何運行的。

　　繼續(xù)用鼠標一步一步點擊step lnto, 一旦黃色箭頭到達調(diào)用顯示函數(shù)display（x） ；，黃色箭頭就會跳轉到顯示函數(shù)void display（unsignedint x）的說明語句中運行。注意：按上述單步運行，當黃色箭頭到達unit_bit=x%10；（送個位數(shù)顯示）時，因它和下一條代碼ten_bit=x/10%10（送十位數(shù)顯示）的操作耗時太長，用step lnto 命令難以進行，應改用模擬調(diào)試快捷圖標中的命令stepover（單步越過），即點擊兩次step over，黃色箭頭就運行到while（d>0） 語句。然后又用steplnto（單步運行），即一步一步點擊step lnto，黃色箭頭就沿著while（d>0） 中的C 代碼運行。當運行到調(diào)用延時delay（4） ；時再點擊step lnto，黃色箭頭轉到延時函數(shù)Void delay（unsignedlong int k） 中進行延時功能操作。因delay（4）；的形參數(shù)為4，所以標點擊step lnto 命令應4 次，才能跳出延時操作功能，此后黃色箭頭又回到RA3=1 ；代碼，依序用鼠標一步一步點擊steplnto 運行，黃色箭頭又運行到調(diào)用延時delay（4）時，又轉到前述延時函數(shù)進行延時功能操作，也是點擊step lnto 命令，又是 4 次，才能跳出延時函數(shù)。按上述規(guī)律，當黃色光標箭頭運行到自減量d-- ；時，d 值從3 減1 得2，while（d>0）語句中d 仍大于0， 黃色光標箭頭再次回到whila（d>0） 中的代碼中， 點擊step lnto 命令重復上述程序運行過程，直到d-- ；從3 減到0，黃色箭頭跳出while（d>0） 語句， 回到while（1）語句中的x++ ；使x 值從0 增量到1。再用鼠標點擊step lnto，黃色光標箭頭到達if（x==4） 語句，判斷x 是否等于4，若不為4（此時x 等于1），黃色光標箭頭隨鼠標點擊step lnto 又回到調(diào)用顯示函數(shù)display（x） ；中運行。按上述方法重復操作，當x++; 自增量等于4 時，由if（x==4） 條件語句引導給x 賦值0，即x=0 ；pic07a.C 程序中的x++ 的0-4 增量計數(shù)全部完成。上述C 程序運行全過程，讀者應反復熟練操作。

　?、?模擬仿真找出pic07.C 程序的錯誤pic07.C 的功能， 是0 ～ 99 增量計數(shù)（ △ 為1 秒）。初看程序while（1） 中的x++ ；條件是if（x==99） 時給x 賦值0（x=0；），即能完成0 ～ 99的計數(shù)功能?？墒聦嵣?，如果將pic07.C 進行編譯生成目標碼。hex，再用PIC 編程器將該目標碼燒寫到PIC16F84A 芯片中， 用《PIC 單片機C 語言設計程序（4）》中的電路圖3 的實驗板通電觀察兩位數(shù)碼管顯示時，循環(huán)計數(shù)顯示的是0 ～ 98 而不是0 ～ 99（約1 秒）計數(shù)。實驗說明，pic07.C 程序沒有達到設計要求，程序中有錯誤。

　　下面我們一起來通過模擬仿真找到該錯誤點并進行修正。

　　具體操作過程如下：

　　在MPLAB IDE 中， 按照《PIC 單片機C 語言設計程序（11）》中介紹的方法， 點擊debugger, 在下拉菜單中將stop watch（ 跑表）調(diào)到圖53 的窗口中（時鐘頻率為4HZ），再點擊MPLAB IDE 中的View， 在下拉菜單中點擊Locals（局部變量）， 將Locals 界面也調(diào)到圖53 窗口中，用鼠標調(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 （ 符號名或參數(shù)名） 和Valua（取值）。

圖54

　　在進行下面的模擬調(diào)試時注意觀察，會看到Locals 界面各參數(shù)隨調(diào)試運行顯示。按照前述方法，對圖54 中的程序（pic07a.C）進行全過程運行。用鼠標一步一步點擊模擬調(diào)試快捷圖標中的step lnto，一旦程序旁邊的黃色箭頭運行到顯示函數(shù)Void display（unsigned int x） 以下代碼時，圖54 中的Locals（局部變量）就會出現(xiàn)pic07a.C 參數(shù)相關的顯示值，見圖55。

圖55

　　symbol Name（符號名）為ten_bit（顯示十位數(shù)），unit_bit（ 顯示個位數(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）由程序運行決定。Locals（局部變量）界面顯示的，實際上是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)隨程序運行（黃色光標指示）的變化，而這些功能參數(shù)正是增量計數(shù)時所需的數(shù)據(jù)。只要按照上述方法，對該程序進行全功能運行， 直到X++ ；自增量為4， 即滿足了if（x=4）的條件，此時X=0 ；（給X 賦值0）， 再用鼠標點擊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 語句的條件，就會給X 賦值0，這里X++ ；一旦為4，就給X 賦值0，所以程序再運行時，回到調(diào)用顯示函數(shù)display（x），其中X 已為0，再運行，其個位unit_bit 顯示即為0，而不會是X++ ；的4 值， 如圖56 中的unit_pit（個位）只能為3。

圖56

　　程序再運行，顯示又從0 開始直到0 ～ 03 為止。

　　由此可見，對于pic07a.C，當X++ ；自增量為4 時，會立刻因it（x==4） 的條件而導致X=0，所以程序運行顯示時，只會從unit_bit ；的3 回到0，而不可能使個位顯示X++ ；自增的4 值。按上述邏輯過程，對Pic07.C，當其中的X++ ；自增為99 時，同樣會由if（x==99） 的條件滿足而使X=0 ；程序運行時，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C 程序中的代碼進行優(yōu)化（即去掉多余的代碼），以簡化程序而不改變其功能。當然，優(yōu)化后的程序還應通過最后的實驗驗證。例如pic07.C 的延時函數(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，因為int 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)化過程?？傊?，利用MPLAB IDE 7.40 開發(fā)環(huán)境進行程序的SIM 模擬仿真，對初學C 語言是十分有用的，大家必須熟練掌握其操作方法。