C51语言应用编程的若干问题

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在研制单片机应用系统时，汇编语言是一种常用的软件工具。它能直接操作硬件，指令的执行速度快。但其指令系统的固有格式受硬件结构的限制很大，且难于编写与调试，可移植性也差。随着单片机硬件性能的提高，其工作速度越来越快，因此在编写单片机应用系统程序时，更着重于程序本身的编写效率。而Franklin C51交叉编译器是专为80C51系列单片机设计的一种高效的C语言编译器，使用它可以缩短开发周期，降低开发成本，而且开发出的系统易于维护，可靠性高，可移植性好，即使在代码的使用效率上，也完全可以和汇编语言相比，因此目前它已成为开发80C51系列单片机的流行工具。
  T1 M4 @1 t/ ^
  U- B- b, Z7 c0 u1 ]5 T: s2 T: \. ]1 Ｃ51语言程序设计的基本技巧
- H) k& E2 Y' P* P% U# e% }1 D
    C语言是一种高级程序设计语言，它提供了十分完备的规范化流程控制结构。因此采用C51语言设计单片机应用系统程序时，首先要尽可能地采用结构化的程序设计方法，这样可使整个应用系统程序结构清晰，易于调试和维护。对于一个较大的程序，可将整个程序按功能分成若干个模块，不同的模块完成不同的功能。对于不同的功能模块，分别指定相应的入口参数和出口参数，而经常使用的一些程序最好编成函数，这样既不会引起整个程序管理的混乱，还可增强可读性，移植性也好。
& d1 Y! F' t6 t" E* k& u- C' w3 L8 |
    在程序设计过程中，要充分利用C51语言的预处理命令。对于一些常用的常数，如TRUE，FALSE，PI以及各种特殊功能寄存器，或程序中一些重要的依据外界条件可变的常量，可采用宏定义"＃define"或集中起来放在一个头文件中进行定义，再采用文件包含命令"＃include"将其加入到程序中去。这样当需要修改某个参量时，只须修改相应的包含文件或宏定义，而不必对使用它们的每个程序文件都作修改，从而有利于文件的维护和更新。现举例说明如下：

' H% ?* [6 u1 t    例1 对于不同的单片机晶振，程序取不同的延时时间，而且可根据外界条件的变化修改延时时间的长短。对于这样的程序，可利用宏定义和条件编译来实现。程序如下：

+ V/ r8 A6 @' ?6 w#define     flag 1
1 S$ @3 H1 F, ~8 x. J0 X+ U#ifdef     flag＝＝1
   #define  fosc  6M
4 s; K$ y; }9 V- ^+ T' T  delay=10;
#elif     flag ＝ ＝ ０
  C4 ~% k5 C- G3 d( k( ]) y#define   fosc    8M
  delay=12;
! E/ P' C: O( P4 x( J7 X#else
  s! o7 Q2 X9 i. E4 h# E#define    fosc   12M
  delay=20;
#endif
main()
{
+ I1 S  W2 m8 d$ [8 Kfor(I=0;I<delay;I++);
}
    这样源程序不作任何修改就可适用于不同时钟频率的单片机系统，并可根据情况的不同取不同的delay值，完成不同的目的。
) g9 t, {1 v, z. V& ~) D+ w* X" s
2 C51语言与汇编语言程序的混合编程
4 x* h- t1 p3 J7 x
    C51编译器能对C语言源程序进行高效率的编译，生成高效简洁的代码，在绝大多数场合采用C语言编程即可完成预期的目的。但有时为了编程直观或某些特殊地址的处理，还须采用一定的汇编语言编程。而在另一些场合，出于某种目的，汇编语言也可调用C语言。在这种混合编程中，关键是参数的传递和函数的返回值。它们必须有完整的约定，否则数据的交换就可能出错。下面就以力源公司的10位串行A/D转换器TLC1549 为例说明C语言程序与汇编语言程序的调用。                tjk_1.gif (1043 字节)
2 |# ~; W+ v6 q0 ]7 R图1 TLC1549管脚图

" O' Y6 K4 l: Q( ]1 M/ C    1549的管脚图和时序图分别如图1和图2所示，假定DATA OUT接P1.0，CS   接P1.1，CLOCK接P1.2。
7 a" o5 `6 F: d, J- A5 m/ M7 P- A1549的具体特性请查阅有关资料。

! S1 `/ k9 p5 Z1 f# W( G　tjk_2.gif (3208 字节)
, P* n3 j7 }/ j3 d% ^0 w$ H' p7 [; h4 Q4 ?
图2 TLC1549时序图
5 k3 k$ ~* [! p& Z9 S+ c+ J, A0 U7 T
    例2 C语言程序与汇编语言程序的调用，其子程序如下：

PUBLIC AD     ；入口地址
) \/ ?+ [  i  S' @$ Y% b/ }SEG_AD SEGMENT CODE　；程序段　
RSEG SEG_AD
1 W8 R' \! z8 B8 H+ G3 QUSING 0
* u/ Y4 J" B. _7 ~5 W   AD:         MOV R6,#00
9 }3 T3 D" ?' c3 I+ \MOV R7,#00
SETB P1.1
ACALL DELAY
CLR P1.1
6 L: o: j( T0 }+ B+ [$ R' VACALL DELAY
) n" Z$ R4 Q! Z4 f7 q7 kMOV R0,#10
   RR0:        SETB P1.2
NOP
CLR P1.2
DJNZ R0,RR0
ACALL DELAY
MOV 30H,R6     ；A/D转换的高
              ；两位保存在R6中
. L2 u& r# D& y9 Y% L* C/ A/ e6 qACALL CIR
" g+ h& B$ D* Z% N: UMOV R6,30H
  |: X; ~: G5 {% J- x# GSETB P1.2
NOP
; |  [8 w# ~5 K4 l1 ?6 X' cCLR P1.2
5 _* H- d, T, Y# Y/ n3 S$ }MOV 30H,R6
- E& a0 Z; O. T3 b' U2 UACALL CIR
MOV R6,30H
. g/ F6 l  C; K! k, L8 `) BMOV R0,#8     ；A/D转换的低
             ；8位保存在R7中
   RR2:        SETB P1.2
2 [' o$ x* K6 D# [+ F4 W3 ^NOP
, Z6 I% T3 Y' \CLR P1.2
, b9 u, ~) |' _1 C9 y1 }MOV 30H,R7
6 }1 F+ L- Z6 u" `3 u8 B$ DACALL CIR
( v6 V( I- b7 F. z" LMOV R7,30H
* [: ^' p8 {) w$ hDJNZ R0,RR2
1 K0 K+ ^5 ?* A2 t/ J& \+ J% FRET
   CIR:        CLR C
MOV C,P1.0
5 |5 s4 {1 S8 x% ~" f* W, L6 YMOV A,30H
2 F+ W5 L# u) ?" {% F, S- ~0 `( t! f6 `2 tRLC A
MOV 30H,A
+ B3 p. Z' C& V$ e' q* l' y5 j; h$ _RET
1 B& E. h! J0 NEND
    在以上程序中，函数的返回值为一无符号整型数，根据调用规则，返回值的高位必须在R6中，低位在R7中，这样才可保证数据的传递不出错。另外，在调用过程中，必须注意寄存器的入栈。这样在以后用到A/D转换时，在C语言中调用汇编语言子程序AD（）即可。　
7 Z$ r% f* ~  x% p; \4 Q- l
+ W% U" b8 @# H7 b4 Z- b2 ]3 C51中断处理过程

    C51编译器支持在C源程序中直接开发中断过程，因此减轻了使用汇编语言的繁琐工作，提高了开发效率。中断服务函数的完整语法如下：
3 @3 O/ m6 P8 u% f( s+ M6 f
) z, C8 L9 X# ~7 ~& x    void　函数名（void）［模式］
, p; M. \/ E* J0 ^: O7 E    ［再入］interrupt n [using r]

    其中n（0～31）代表中断号。C51编译器允许32个中断，具体使用哪个中断由80C51系列的芯片决定。r（0～3）代表第r组寄存器。在调用中断函数时，要求中断过程调用的函数所使用的寄存器组必须与其相同。"再入"用于说明中断处理函数有无"再入"能力。C51编译器及其对C语言的扩充允许编程者对中断所有方面的控制和寄存器组的使用。这种支持能使编程者创建高效的中断服务程序，用户只须在C语言下关心中断和必要的寄存器组切换操作。

3 }6 H+ c( R* K6 U" K: a    例3 设单片机的fosc=12MHz，要求用Ｔ0的方式１编程，在P1.0脚输出周期为2ms的方波。

, f0 ?4 i5 o- \5 y' `. O1 [9 M3 K6 Q    用C语言编写的中断服务程序如下：

＃include <reg51.h>
sbit P1_0=P1^0;
void timer0(void)interrupt 1 using 1 {
     /*T0中断服务程序入口*/
5 ~3 u% {2 s9 X4 b1 a+ @P1_0=!P1_0;
) E) `: N- I1 f4 t- p6 iTH0=-(1000/256);      /*计数初值重装*/
TL0=-(1000%256);
}
5 I, q2 B  `) r& Z! B7 B2 g# hvoid main(void)
{
TMOD=0x01;     /*T0工作在定时器方式1*/
( j# F% e' e3 _P1_0=0;
TH0=-(1000/256);     /*预置计数初值*/
TL0=-(1000%256);
- w1 f. M6 `4 eEA=1;            /*CPU开中断*/
/ ^2 G2 [% M' ]5 t$ n" [+ lET0=1;           /*T0开中断*/
TR0=1;           /*启动T0*/
do{}while(1);
4 j: y( E  o$ r0 l/ z6 E$ a}
5 b0 Y- V: D) C& Z4 o" {) l  在编写中断服务程序时必须注意不能进行参数传递，不能有返回值。

4 结论
( A. _+ H6 {. D" U$ f
    C51编译器不但可以缩短单片机控制系统的开发周期，而且易于调试和维护。此外，C51语言还有许多强大的功能，如提供丰富的库函数供用户直接调用，完整的编译控制指令为程序调试提供必要的符号信息等等。总之，C51语言是广大单片机开发人员的强有力的工具。

Wenghezhong

支持楼主！谢谢分享！
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