IAR的MSP430 C編程基礎(chǔ)知識

通常我們開發(fā)單片機(jī)程序都是使用C語言的，為什么C語言比匯編方便呢？原因就是C編譯器在為我們做著大量的瑣碎的組織翻譯工作。在此感謝IAR，辛辛苦苦的勞動著，卻沒有辛苦錢！
好，我們從新建一個工程開始，打開IAR，空白，project，create new project，C，main，確定。給工程起個名字，保存。OK，工程建立完畢了。這時工程里已經(jīng)有個main.c了，并且有一個完整的程序，如下：

#include "io430.h"

int main( void )
{
// Stop watchdog timer to prevent time out reset
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

return 0;
}
Make一下，保存工作區(qū)文件，就可順利編譯通過了。
（本人所使用的IAR版本為5.3，為了能體驗更好的IAR特性，請使用較新且較穩(wěn)定的版本）
從頭文件包含說起，這個io430.h是IAR為C語言所推薦的頭文件，這個頭文件以匿名結(jié)構(gòu)體的形式對430的寄存器進(jìn)行聲明，匿名結(jié)構(gòu)體已經(jīng)在C11中納入標(biāo)準(zhǔn)C，這種聲明方式在ARM中廣為流傳。之前較早的版本可能使用的是msp430.h，這個頭文件都是以宏定義的形式對寄存器進(jìn)行聲明的，C和匯編都可以包含此文件，這里有豐富的宏定義，如SELA__REFOCLK，選擇REFOCLK作為ACLK。這在io430.h是沒有的，因此如果以前的工程包含的是msp430.h，那么移植到使用io430.h將會出現(xiàn)一些問題。
頭文件的選擇根據(jù)自己的習(xí)慣決定，但是像畫蛇添足一樣把頭文件改成#inlcude “msp430f149.h”就沒有必要了，因為IAR已經(jīng)自動幫我們選擇了合適的頭文件，這在移植到其他的器件時，不用做任何更改；我們所要做的就是在工程的option中，選擇我們的device，我們新建的這個工程默認(rèn)的device為msp430f149，現(xiàn)在我們更換器件為msp430f5418A，重新make一下。我們來看工程左邊的文件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1.1：

1.IAR為我們自動包含了io430f5418a.h和intrinsics.h
2.就是test.d43所包含的這些文件：test.d43是最終生成的可執(zhí)行文件。這個可執(zhí)行文件是由他下面的4個連接而成的。Main.r43是由main.c生成的目標(biāo)文件；dl430xsfn.r43就是大名鼎鼎的C運(yùn)行時庫，大家覺得這個詞匯熟悉嗎？運(yùn)行時庫會根據(jù)工程的設(shè)置不同而不同，IAR中約有20左右個運(yùn)行時庫，具體可參考compiler reference；Lnk430f5418a.xcl文件中包含芯片的存儲器組織結(jié)構(gòu)，用來指定程序數(shù)據(jù)和代碼的存放位置；mutipiler43_loc2.xcl是因為5418a內(nèi)部具有硬件乘法器而出現(xiàn)，告知編譯器用硬件乘法器來進(jìn)行乘法運(yùn)算。
現(xiàn)在來了解一下一個耳熟的詞匯：C運(yùn)行時庫
眾所周知，在單片機(jī)上電瞬間，只有flash中有數(shù)據(jù)和代碼，RAM的內(nèi)容是不確定的。單片機(jī)執(zhí)行的第一條指令絕對不是main函數(shù)，而是C運(yùn)行時庫的初始化函數(shù)，為我們寫的C代碼搭建C運(yùn)行時環(huán)境。首先設(shè)置SP，也就是設(shè)置棧，SP通常設(shè)置為RAM的最高地址。其次就是初始化內(nèi)存，初始化全局變量，靜態(tài)變量，以及在RAM中的函數(shù)，這些數(shù)據(jù)都是從flash中拷貝過來的，因此我們的變量不僅僅占用著RAM，還有可能占據(jù)著一份flash（未初始化的全局變量和靜態(tài)變量初始化為0，將未初始化的數(shù)據(jù)放在一個區(qū)域，只需要將這個區(qū)域清0即可，不需要從flash拷貝）。數(shù)據(jù)初始化完畢后就開始從main函數(shù)開始了，執(zhí)行我們所寫的代碼。因為430的看門狗在復(fù)位之后是開著的，因此需要初始化數(shù)據(jù)量過大的話，就有可能導(dǎo)致看門狗溢出復(fù)位，從而main函數(shù)永遠(yuǎn)得不到執(zhí)行。解決此問題的辦法就是在程序中加入一個函數(shù)：int __low_level_init(void)，在此函數(shù)中加入停止看門狗的語句，并返回1即可，__low_level_init函數(shù)將在初始化代碼之前執(zhí)行。
注：初始化代碼并未包含在dl430xsfn.r43中，應(yīng)該是由編譯器單獨(dú)生成的一段代碼，我理解這些代碼應(yīng)該屬于C運(yùn)行時庫的范疇。這都是我的個人見解。
C運(yùn)行時庫還包含著所有的C標(biāo)準(zhǔn)庫，如strlen、memcpy等函數(shù)；還有乘除法的實現(xiàn)等等。