??? 摘? 要: 利用C51全局及外部變量,可實(shí)現(xiàn)無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù),不但避開了傳統(tǒng)C51調(diào)用A51時(shí)繁瑣的接口約定,而且把在A51中所用到的變量全部放至C51程序中而不必考慮變量在內(nèi)存中的位置,使編程更加簡(jiǎn)潔。用實(shí)例驗(yàn)證了該方法的優(yōu)越性和有效性。?

??? 關(guān)鍵詞: C51? A51? 匯編語言? 無參數(shù)化調(diào)用

?

??? 《電子技術(shù)應(yīng)用》2001年第7期發(fā)表茍帥的文章“ASM51無參數(shù)化調(diào)用C51函數(shù)的實(shí)現(xiàn)”,闡述了ASM51無參數(shù)化調(diào)用C51函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理并給出實(shí)例來驗(yàn)證該方法的優(yōu)越性和可行性。作者在文章中表明這樣一種觀點(diǎn):“利用匯編語言對(duì)I/O接口、中斷向量及程序空間分配的巨大優(yōu)勢(shì),讓程序員對(duì)MCS-51內(nèi)的每一個(gè)字節(jié)甚至是每一比特(可位尋址空間)全部進(jìn)行統(tǒng)籌安排,設(shè)計(jì)好各個(gè)程序模塊,包括I/O口地址和中斷向量地址的處理;同時(shí)在具體數(shù)據(jù)處理、通信等不需要過多與硬件打交道的程序模塊中,充分利用C51語言強(qiáng)大高效的編程能力”。上述觀點(diǎn)并沒有錯(cuò),但是對(duì)I/O接口、中斷向量及程序空間分配及MCS-51內(nèi)的每一個(gè)字節(jié)甚至是每一比特(可位尋址空間)全部進(jìn)行統(tǒng)籌安排,對(duì)于大多數(shù)程序員來講恰恰是件不容易的事。地址空間、棧的起始地址和中斷向量地址的分配等,經(jīng)常顧此失彼,這邊可行,那邊又出問題。其實(shí)完全可以把上述繁重的工作交給C51去完成,由C51定義各個(gè)變量并自動(dòng)分配各個(gè)變量的空間,而集中精力完成所需功能的A51程序設(shè)計(jì)。筆者在研制基于C51、插拔式FLASH存儲(chǔ)器的無紙記錄儀中,就是利用全局及外部變量實(shí)現(xiàn)C51無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的,取得了很好的效果。?

1 C51無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理?

??? 為了說明其原理,必須理解局部變量、全局變量和外部變量的意義。?

??? 局部變量:是在函數(shù)內(nèi)部定義的變量,只在定義它的函數(shù)內(nèi)部有效,僅在使用它時(shí),才為它分配內(nèi)存單元。?

??? 全局變量:又稱外部變量,是在函數(shù)外部定義的變量,可以為多個(gè)函數(shù)共同使用,其有效作用范圍是從它定義的位置開始直到整個(gè)程序文件結(jié)束。若一個(gè)全局變量不是在程序文件開始處定義的,但又希望在它的定義點(diǎn)之前的函數(shù)中引用該變量,這時(shí)應(yīng)在引用該變量的函數(shù)中用關(guān)鍵字EXTERN將其說明為外部變量。此外如果一個(gè)程序模塊文件中應(yīng)用另一個(gè)程序模塊中定義的變量時(shí),也必須用EXTERN進(jìn)行說明。全局變量在整個(gè)程序的執(zhí)行過程中都要占用內(nèi)存單元。?

??? 外部變量(EXTERN):使用存儲(chǔ)種類說明符EXTERN定義的變量稱為外部變量。按照缺省規(guī)則,凡在所有函數(shù)之前,在函數(shù)外部定義的變量都是外部變量,定義時(shí)可以不寫EXTERN說明符。但是,在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)說明一個(gè)在該函數(shù)體外或別的程序模塊文件中定義過的外部變量時(shí),則必須使用EXTERN說明符。一個(gè)外部變量被定義之后,它就被分配了固定的內(nèi)存空間。外部變量的生存期為程序的整個(gè)執(zhí)行時(shí)間。?

??? C語言允許將大型的程序分解為若干個(gè)獨(dú)立的程序模塊,各個(gè)模塊可分別進(jìn)行編譯,然后將它們連接在一起。如果某個(gè)變量需要在所有程序模塊文件中使用,只要在一個(gè)程序模塊中將該變量定義成全局變量,而在其它程序模塊中用EXTERN說明該變量是已被定義過的外部變量就可以了。?

??? 在C51中定義函數(shù)時(shí)如果冠以關(guān)鍵字EXTERN即將其明確定義為一個(gè)外部函數(shù)。?

??? 具體方法是:在C51用unsigned char 定義的變量,則在A51中必須對(duì)應(yīng)聲明該變量在DATA區(qū);在C51用bit 定義位變量,則在A51中必須對(duì)應(yīng)聲明該變量在可位選區(qū)。A51 中用關(guān)鍵字EXTRN表示外部變量,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:?

??? C51 定義?? ?????????????????????A51 聲明?

unsigned char varible_name<—>EXTRN DATA(varible_name)?

bit bit_name ?????????? ??<—>EXTRN BIT (bit_name)?

??? 此外,C51編譯器支持在C語言源程序中直接編寫8051單片機(jī)的中斷服務(wù)程序,從而減輕采用匯編語言編寫中斷服務(wù)程序的繁瑣程度。C51編譯器對(duì)函數(shù)的定義進(jìn)行了擴(kuò)展,增加了一個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字interrupt。定義中斷服務(wù)函數(shù)的一般格式為:?

??? 函數(shù)類型 函數(shù)名(形式參數(shù)表) [interrupt n] [using n]?

??? 關(guān)鍵字interrupt后面的n是中斷號(hào),取值為0～31,編譯器從8n+3處產(chǎn)生中斷向量。using 后的n取值為0～3,表示選擇那一組寄存器。?

2 C51無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的實(shí)例?

??? 研制的無紙記錄儀實(shí)現(xiàn)的功能是:記錄儀有4個(gè)通道,每秒采樣1次,每個(gè)通道每次采樣需記錄兩個(gè)字節(jié),根據(jù)各個(gè)通道的轉(zhuǎn)儲(chǔ)速率(從1～255可設(shè)定),把采樣的數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256,一旦滿512字節(jié),就把512字節(jié)一次性寫入FLASH MEMORY中。?

??? 主程序用C51編程,每秒中斷采樣程序由A51實(shí)現(xiàn)。主程序的主要工作是:把采集到的數(shù)據(jù)按曲線、棒圖和數(shù)據(jù)送到液晶顯示器顯示;根據(jù)一定的條件查詢數(shù)據(jù)等。中斷程序就是采樣4個(gè)通道,把在A51采樣所寫入的單元及所需要的一些位變量在C51定義為全局變量,在A51中這些變量聲明為外部變量,在C51調(diào)用A51的中斷函數(shù)必須聲明為外部函數(shù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了C51無參數(shù)化調(diào)用A51。?

??? C51主程序如下:?

程序名為 MYMAIN.C?

#include ?

#include ?

#include ?

#define? uchar? unsigned char?

//以下3個(gè)函數(shù)在采樣程序模塊ZTDJLY.A51中,名稱就是標(biāo)號(hào)?

extern void sample();?? //中斷采樣程序?

extern void initial();? //AD7715初始化?

extern void res_ram();? //外部存儲(chǔ)器62256地址指針復(fù)位?

//以下變量為采樣程序模塊ZTDJLY.A51中所用到的變量?

bit write_alw,vz_bit,fs_bit; //write_alw=1,寫入FLASH允許,vz_bit,fs_bit 是零標(biāo)定及滿刻度標(biāo)定的標(biāo)志?

uchar sample_w[12]; //4路連零點(diǎn)采樣值,每路2個(gè)字節(jié)共10個(gè)字節(jié),另外2個(gè)字節(jié)作寫入62256前把采樣值添加通道號(hào)處理所需單元?

uchar xdata *ram_point; //62256的指針?

uchar? sa_p,sa_vzt[8];??//sa_p為采樣當(dāng)前路,sa_vzt[8]為4路的零點(diǎn)?

uchar sa_timer[8]={1,1,1,1,1,1,1,1};? //4路的轉(zhuǎn)儲(chǔ)速率,前為子,后為母本?

??? ......?

void disp_int0() interrupt 0 using 2? //用中斷0,使用寄存器2組?

{ ?

??? sample();//C51無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)?

}?

main()?

{?

??? ...?

??? initial();?

??? while(1) //主循環(huán)?

??? {?

??????? ……?

??? } ?

}?

??? A51程序如下:?

NAME ztdjly.a51?

ram_cs ???? bit 090h.2 ;p1.2????? ;62256 片選?

b373?? ???? bit 090h.1 ;p1.1?

bit_dog? ?????? bit 0b0h.4 ;p3.4?

;以下3個(gè)是AD7715的引腳定義?

data_bit ?????? bit 0a0h.6 ;P2.6?

adsclk_bit? ??? bit 0b0h.5 ;P3.5?

drdy_bit???? ?? bit 0b0h.3 ;p3.3?

?PR?sample?SAMPLE SEGMENT CODE ;定義程序代碼段?

EXTRN DATA (sample_w)?? ;聲明外部變量,在C51程序定義分配在DATA區(qū)?

EXTRN DATA (sa_p)?

EXTRN DATA (ram_point)?

EXTRN DATA (sa_timer)?

EXTRN DATA (sa_vzt)?

EXTRN BIT (write_alw)?? ;聲明外部變量,在C51程序定義分配在可位尋址區(qū)?

EXTRN BIT (vz_bit)?

EXTRN BIT (fs_bit)?

PUBLIC sample?????????? ;公用符號(hào)說明?

PUBLIC initial,res_ram?

RSEG ?PR?sample?SAMPLE?

??? using 0 ?

initial:;AD7715初始化,該標(biāo)號(hào)即是C51定義外部函數(shù)?

? ? ?;initial()的入口地址?

??????? ……?

??? ret?

;?

sample: ;采樣程序,該標(biāo)號(hào)即是C51定義外部函數(shù)?

? ????? ;sample()的入口地址?

……?

ret?

……?

res_ram:??? ;62256指針復(fù)位,該標(biāo)號(hào)即是C51定義外部函數(shù)res_ram()的入口地址?

……?

ret?

end ?

??? 在研制無紙記錄儀之前,作者用MASM51開發(fā)了其他儀表,采樣部分有些相同,因此這次A51采樣程序并不是重新編寫,而是把以前的MASM51程序按A51的規(guī)則來修改。以前ASM的程序(數(shù)據(jù)段部分)如下所示:?

bseg?

??? ;?

??? write_alw?? bit ??? 00h;?

??? vz_bit? bit ??? 01h?

??? fs_bit bit 02h?

??? ce_bit? bit ??? p1.6?

??? ram_cs? bit ??? p1.2?

??? b373 ?? bit ??? p1.1?

??? bit_dog ??? bit ??? p1.4?

??? data_bit ?? bit ??? P2.6?

??? sclk_bit ?? bit ??? P3.4?

??? drdy_bit bit ?? p3.3?

ends?

??? ;?

dseg?

??? org 08h?

??? org 28h?

??? sample_w: ? ds? 12?

??? sa_p:?????? ds? 1?? ;當(dāng)前通道號(hào)?

??? ram_point:? ds? 2?

??? sa_timer: ? ds? 8?? ;0,1,2,3 每通道兩字節(jié)?

??? sa_vzt: ??? ds? 8?? ;0,1,2,3 vz?

ends?

;?

cseg?

??? org 0h?

begin:? reti?

??? org 03h?

??? lcall? sample?

??? reti?

sample:?

??? ……?

ends?

??? 從上述程序可以看出,在采樣程序中所用到的變量并不少,定義在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)28H單元起始的空間中。這樣安排,對(duì)匯編程序沒什么問題,但與C51主程序連接的時(shí)候,并不一定好,很多時(shí)候碰到地址空間溢出的問題(C51主程序編譯連接后將近16K字節(jié),CPU采用ATMEL公司的AT89C55WD)。如何調(diào)整這些變量的分配,并非容易。另外,C51隨時(shí)要用到采樣單元sample_w[12]的值,如果采用一般的參數(shù)傳遞,將是相當(dāng)復(fù)雜而繁瑣的;而采用全局及外部變量實(shí)現(xiàn)C51無參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù),極大簡(jiǎn)化了這些工作,大大提高了工作效率。?

??? 本文第2部分的程序,采用Keil 公司的Keil C V6.10集成開發(fā)工具包完成。所研制的無紙記錄儀已經(jīng)通過福建省科技廳的鑒定。?

參考文獻(xiàn)?

1 徐愛鈞,彭秀華.單片機(jī)高級(jí)語言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京:電子工業(yè)出版社,1998?

2 馬忠梅. 單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì). 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2000?

3 茍 帥.ASM51無參數(shù)化調(diào)用C51函數(shù)的實(shí)現(xiàn).電子技術(shù)應(yīng)用. 2001;27(7)?