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上海電纜研究所（200093） 涂建坤 江 斌 摘 要 簡要介紹了Franklin C51交叉編譯器的特點，較詳細(xì)地討論了C51語言程序設(shè)計的基本技巧及其與匯編語言程序的混合編程、中斷處理過程等實際問題，并給出了相應(yīng)的處理程序。 關(guān)鍵詞 Franklin C51編譯器 匯編語言 結(jié)構(gòu)化設(shè)計 模塊 中斷
在研制單片機應(yīng)用系統(tǒng)時，匯編語言是一種常用的軟件工具。它能直接操作硬件，指令的執(zhí)行速度快。但其指令系統(tǒng)的固有格式受硬件結(jié)構(gòu)的限制很大，且難于編寫與調(diào)試，可移植性也差。隨著單片機硬件性能的提高，其工作速度越來越快，因此在編寫單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序時，更著重于程序本身的編寫效率。而Franklin C51交叉編譯器是專為80C51系列單片機設(shè)計的一種高效的C語言編譯器，使用它可以縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，而且開發(fā)出的系統(tǒng)易于維護，可靠性高，可移植性好，即使在代碼的使用效率上，也完全可以和匯編語言相比，因此目前它已成為開發(fā)80C51系列單片機的流行工具。 1 Ｃ51語言程序設(shè)計的基本技巧 C語言是一種高級程序設(shè)計語言，它提供了十分完備的規(guī)范化流程控制結(jié)構(gòu)。因此采用C51語言設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序時，首先要盡可能地采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法，這樣可使整個應(yīng)用系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維護。對于一個較大的程序，可將整個程序按功能分成若干個模塊，不同的模塊完成不同的功能。對于不同的功能模塊，分別指定相應(yīng)的入口參數(shù)和出口參數(shù)，而經(jīng)常使用的一些程序最好編成函數(shù)，這樣既不會引起整個程序管理的混亂，還可增強可讀性，移植性也好。 在程序設(shè)計過程中，要充分利用C51語言的預(yù)處理命令。對于一些常用的常數(shù)，如TRUE，F(xiàn)ALSE，PI以及各種特殊功能寄存器，或程序中一些重要的依據(jù)外界條件可變的常量，可采用宏定義"＃define"或集中起來放在一個頭文件中進行定義，再采用文件包含命令"＃include"將其加入到程序中去。這樣當(dāng)需要修改某個參量時，只須修改相應(yīng)的包含文件或宏定義，而不必對使用它們的每個程序文件都作修改，從而有利于文件的維護和更新�，F(xiàn)舉例說明如下： 例1 對于不同的單片機晶振，程序取不同的延時時間，而且可根據(jù)外界條件的變化修改延時時間的長短。對于這樣的程序，可利用宏定義和條件編譯來實現(xiàn)。程序如下： | #define flag 1 | | #ifdef flag＝＝1 | | #define fosc 6M | | delay=10; | | #elif flag ＝ ＝ ０ | | #define fosc 8M | | delay=12; | | #else | | #define fosc 12M | | delay=20; | | #endif | | main() | | { | | for(I=0;I<delay;I++); | | } |
這樣源程序不作任何修改就可適用于不同時鐘頻率的單片機系統(tǒng)，并可根據(jù)情況的不同取不同的delay值，完成不同的目的。 2 C51語言與匯編語言程序的混合編程 | C51編譯器能對C語言源程序進行高效率的編譯，生成高效簡潔的代碼，在絕大多數(shù)場合采用C語言編程即可完成預(yù)期的目的。但有時為了編程直觀或某些特殊地址的處理，還須采用一定的匯編語言編程。而在另一些場合，出于某種目的，匯編語言也可調(diào)用C語言。在這種混合編程中，關(guān)鍵是參數(shù)的傳遞和函數(shù)的返回值。它們必須有完整的約定，否則數(shù)據(jù)的交換就可能出錯。下面就以力源公司的10位串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC1549 為例說明C語言程序與匯編語言程序的調(diào)用。 | |  圖1 TLC1549管腳圖 |
1549的管腳圖和時序圖分別如圖1和圖2所示，假定DATA OUT接P1.0， 接P1.1，CLOCK接P1.2。
1549的具體特性請查閱有關(guān)資料。  圖2 TLC1549時序圖 例2 C語言程序與匯編語言程序的調(diào)用，其子程序如下： | PUBLIC AD ；入口地址 | | SEG_AD SEGMENT CODE�。怀绦蚨巍� | | RSEG SEG_AD | | USING 0 | | AD: | MOV R6,#00 | | MOV R7,#00 | | SETB P1.1 | | ACALL DELAY | | CLR P1.1 | | ACALL DELAY | | MOV R0,#10 | | RR0: | SETB P1.2 | | NOP | | CLR P1.2 | | DJNZ R0,RR0 | | ACALL DELAY | | MOV 30H,R6 ；A/D轉(zhuǎn)換的高 | | ；兩位保存在R6中 | | ACALL CIR | | MOV R6,30H | | SETB P1.2 | | NOP | | CLR P1.2 | | MOV 30H,R6 | | ACALL CIR | | MOV R6,30H | | MOV R0,#8 ；A/D轉(zhuǎn)換的低 | | ；8位保存在R7中 | | RR2: | SETB P1.2 | | NOP | | CLR P1.2 | | MOV 30H,R7 | | ACALL CIR | | MOV R7,30H | | DJNZ R0,RR2 | | RET | | CIR: | CLR C | | MOV C,P1.0 | | MOV A,30H | | RLC A | | MOV 30H,A | | RET | | END |
在以上程序中，函數(shù)的返回值為一無符號整型數(shù)，根據(jù)調(diào)用規(guī)則，返回值的高位必須在R6中，低位在R7中，這樣才可保證數(shù)據(jù)的傳遞不出錯。另外，在調(diào)用過程中，必須注意寄存器的入棧。這樣在以后用到A/D轉(zhuǎn)換時，在C語言中調(diào)用匯編語言子程序AD（）即可�！� 3 C51中斷處理過程 C51編譯器支持在C源程序中直接開發(fā)中斷過程，因此減輕了使用匯編語言的繁瑣工作，提高了開發(fā)效率。中斷服務(wù)函數(shù)的完整語法如下： void 函數(shù)名（void）［模式］
［再入］interrupt n [using r] 其中n（0～31）代表中斷號。C51編譯器允許32個中斷，具體使用哪個中斷由80C51系列的芯片決定。r（0～3）代表第r組寄存器。在調(diào)用中斷函數(shù)時，要求中斷過程調(diào)用的函數(shù)所使用的寄存器組必須與其相同。"再入"用于說明中斷處理函數(shù)有無"再入"能力。C51編譯器及其對C語言的擴充允許編程者對中斷所有方面的控制和寄存器組的使用。這種支持能使編程者創(chuàng)建高效的中斷服務(wù)程序，用戶只須在C語言下關(guān)心中斷和必要的寄存器組切換操作。 例3 設(shè)單片機的fosc=12MHz，要求用Ｔ0的方式１編程，在P1.0腳輸出周期為2ms的方波。 用C語言編寫的中斷服務(wù)程序如下： | ＃include <reg51.h> | | sbit P1_0=P1^0; | | void timer0(void)interrupt 1 using 1 { | | /*T0中斷服務(wù)程序入口*/ | | P1_0=!P1_0; | | TH0=-(1000/256); /*計數(shù)初值重裝*/ | | TL0=-(1000%256); | | } | | void main(void) | | { | | TMOD=0x01; /*T0工作在定時器方式1*/ | | P1_0=0; | | TH0=-(1000/256); /*預(yù)置計數(shù)初值*/ | | TL0=-(1000%256); | | EA=1; /*CPU開中斷*/ | | ET0=1; /*T0開中斷*/ | | TR0=1; /*啟動T0*/ | | do{}while(1); | | } |
在編寫中斷服務(wù)程序時必須注意不能進行參數(shù)傳遞，不能有返回值。 4 結(jié)論 C51編譯器不但可以縮短單片機控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且易于調(diào)試和維護。此外，C51語言還有許多強大的功能，如提供豐富的庫函數(shù)供用戶直接調(diào)用，完整的編譯控制指令為程序調(diào)試提供必要的符號信息等等�？傊�，C51語言是廣大單片機開發(fā)人員的強有力的工具。 參 考 文 獻 1 徐愛鈞，彭秀華. 單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社, 1997
2 馬忠梅，馬巖，張凱等. 單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 1999 |
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