IAR的MSP430 C编程基础知识

XJzy

IAR的MSP430 C编程基础知识
　　通常我们开发单片机程序都是使用C语言的，为什么C语言比汇编方便呢?原因就是C编译器在为我们做着大量的琐碎的组织翻译工作。在此感谢IAR，辛辛苦苦的劳动着，却没有辛苦钱!
　　好，我们从新建一个工程开始，打开IAR，空白，project，create new project，C，main，确定。给工程起个名字，保存。OK，工程建立完毕了。这时工程里已经有个main.c了，并且有一个完整的程序，如下：

• #include "io430.h"
• int main( void )
• {
• // Stop watchdog timer to prevent time out reset
• WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
• return 0;
• }
  

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　　Make一下，保存工作区文件，就可顺利编译通过了。
　　(本人所使用的IAR版本为5.3，为了能体验更好的IAR特性，请使用较新且较稳定的版本)
　　从头文件包含说起，这个io430.h是IAR为C语言所推荐的头文件，这个头文件以匿名结构体的形式对430的寄存器进行声明，匿名结构体已经在C11中纳入标准C，这种声明方式在ARM中广为流传。之前较早的版本可能使用的是msp430.h，这个头文件都是以宏定义的形式对寄存器进行声明的，C和汇编都可以包含此文件，这里有丰富的宏定义，如SELA__REFOCLK，选择REFOCLK作为ACLK。这在io430.h是没有的，因此如果以前的工程包含的是msp430.h，那么移植到使用io430.h将会出现一些问题。
　　头文件的选择根据自己的习惯决定，但是像画蛇添足一样把头文件改成#inlcude “msp430f149.h”就没有必要了，因为IAR已经自动帮我们选择了合适的头文件，这在移植到其他的器件时，不用做任何更改;我们所要做的就是在工程的option中，选择我们的device，我们新建的这个工程默认的device为msp430f149，现在我们更换器件为msp430f5418A，重新make一下。我们来看工程左边的文件拓扑结构，如图1.1：
　　从此图中我们可以得到相当可观的信息：
　　1. IAR为我们自动包含了io430f5418a.h和intrinsics.h
　　2. 就是test.d43所包含的这些文件：test.d43是最终生成的可执行文件。这个可执行文件是由他下面的4个连接而成的。Main.r43是由main.c生成的目标文件;dl430xsfn.r43就是大名鼎鼎的C运行时库，大家觉得这个词汇熟悉吗?运行时库会根据工程的设置不同而不同，IAR中约有20左右个运行时库，具体可参考compiler reference;Lnk430f5418a.xcl文件中包含芯片的存储器组织结构，用来指定程序数据和代码的存放位置;mutipiler43_loc2.xcl是因为5418a内部具有硬件乘法器而出现，告知编译器用硬件乘法器来进行乘法运算。
　　现在来了解一下一个耳熟的词汇：C运行时库
　　众所周知，在单片机上电瞬间，只有flash中有数据和代码，RAM的内容是不确定的。单片机执行的第一条指令绝对不是main函数，而是C运行时库的初始化函数，为我们写的C代码搭建C运行时环境。首先设置SP，也就是设置栈，SP通常设置为RAM的最高地址。其次就是初始化内存，初始化全局变量，静态变量，以及在RAM中的函数，这些数据都是从flash中拷贝过来的，因此我们的变量不仅仅占用着RAM，还有可能占据着一份flash(未初始化的全局变量和静态变量初始化为0，将未初始化的数据放在一个区域，只需要将这个区域清0即可，不需要从flash拷贝)。数据初始化完毕后就开始从main函数开始了，执行我们所写的代码。因为430的看门狗在复位之后是开着的，因此需要初始化数据量过大的话，就有可能导致看门狗溢出复位，从而main函数永远得不到执行。解决此问题的办法就是在程序中加入一个函数：int __low_level_init(void)，在此函数中加入停止看门狗的语句，并返回1即可，__low_level_init函数将在初始化代码之前执行。
　　注：初始化代码并未包含在dl430xsfn.r43中，应该是由编译器单独生成的一段代码，我理解这些代码应该属于C运行时库的范畴。这都是我的个人见解。
　　C运行时库还包含着所有的C标准库，如strlen、memcpy等函数;还有乘除法的实现等等。