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摘 要 簡(jiǎn)要介紹了Franklin C51交叉編譯器的特點(diǎn)，較詳細(xì)地討論了C51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本技巧及其與匯編語(yǔ)言程序的混合編程、中斷處理過程等實(shí)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(yǔ)言 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) 模塊 中斷 Franklin C51編譯器 匯編語(yǔ)言 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) 模塊 中斷
在研制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，匯編語(yǔ)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(jī)硬件性能的提高，其工作速度越來越快，因此在編寫單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序時(shí)，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(jī)設(shè)計(jì)的一種高效的C語(yǔ)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(hù)，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(yǔ)言相比，因此目前它已成為開發(fā)80C51系列單片機(jī)的流行工具。
1 Ｃ51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本技巧
C語(yǔ)言是一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(yǔ)言設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序時(shí)，首先要盡可能地采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法，這樣可使整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維護(hù)。對(duì)于一個(gè)較大的程序，可將整個(gè)程序按功能分成若干個(gè)模塊，不同的模塊完成不同的功能。對(duì)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(huì)引起整個(gè)程序管理的混亂，還可增強(qiáng)可讀性，移植性也好。
在程序設(shè)計(jì)過程中，要充分利用C51語(yǔ)言的預(yù)處理命令。對(duì)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(gè)頭文件中進(jìn)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(gè)參量時(shí)，只須修改相應(yīng)的包含文件或宏定義，而不必對(duì)使用它們的每個(gè)程序文件都作修改，從而有利于文件的維護(hù)和更新�，F(xiàn)舉例說明如下：
例1 對(duì)于不同的單片機(jī)晶振，程序取不同的延時(shí)時(shí)間，而且可根據(jù)外界條件的變化修改延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。對(duì)于這樣的程序，可利用宏定義和條件編譯來實(shí)現(xiàn)。程序如下：
| #define flag 1 |
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#ifdef flag＝＝1 |
| #define fosc 6M |
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delay=10; |
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#elif flag ＝ ＝ ０ |
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#define fosc 8M |
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delay=12; |
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#else |
| #define fosc 12M |
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delay=20; |
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#endif |
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main() |
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{ |
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for(I=0;I<delay;I++); |
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} |
這樣源程序不作任何修改就可適用于不同時(shí)鐘頻率的單片機(jī)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(yǔ)言與匯編語(yǔ)言程序的混合編程
| C51編譯器能對(duì)C語(yǔ)言源程序進(jìn)行高效率的編譯，生成高效簡(jiǎn)潔的代碼，在絕大多數(shù)場(chǎng)合采用C語(yǔ)言編程即可完成預(yù)期的目的。但有時(shí)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(yǔ)言編程。而在另一些場(chǎng)合，出于某種目的，匯編語(yǔ)言也可調(diào)用C語(yǔ)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(cuò)。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(yǔ)言程序與匯編語(yǔ)言程序的調(diào)用。 |
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圖1 TLC1549管腳圖 |
1549的管腳圖和時(shí)序圖分別如圖1和圖2所示，假定DATA OUT接P1.0，CS 接P1.1，CLOCK接P1.2。
1549的具體特性請(qǐng)查閱有關(guān)資料。
圖2 TLC1549時(shí)序圖
例2 C語(yǔ)言程序與匯編語(yǔ)言程序的調(diào)用，其子程序如下：
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PUBLIC AD ；入口地址 |
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SEG_AD SEGMENT CODE��；程序段 |
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RSEG SEG_AD |
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USING 0 |
| AD: |
MOV R6,#00 |
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MOV R7,#00 |
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SETB P1.1 |
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ACALL DELAY |
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CLR P1.1 |
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ACALL DELAY |
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MOV R0,#10 |
| RR0: |
SETB P1.2 |
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NOP |
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CLR P1.2 |
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DJNZ R0,RR0 |
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ACALL DELAY |
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MOV 30H,R6 ；A/D轉(zhuǎn)換的高 |
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；兩位保存在R6中 |
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ACALL CIR |
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MOV R6,30H |
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SETB P1.2 |
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NOP |
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CLR P1.2 |
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MOV 30H,R6 |
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ACALL CIR |
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MOV R6,30H |
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MOV R0,#8 ；A/D轉(zhuǎn)換的低 |
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；8位保存在R7中 |
| RR2: |
SETB P1.2 |
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NOP |
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CLR P1.2 |
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MOV 30H,R7 |
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ACALL CIR |
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MOV R7,30H |
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DJNZ R0,RR2 |
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RET |
| CIR: |
CLR C |
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MOV C,P1.0 |
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MOV A,30H |
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RLC A |
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MOV 30H,A |
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RET |
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END |
在以上程序中，函數(shù)的返回值為一無符號(hào)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(cuò)。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(shí)，在C語(yǔ)言中調(diào)用匯編語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)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(hào)。C51編譯器允許32個(gè)中斷，具體使用哪個(gè)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(shí)，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(duì)C語(yǔ)言的擴(kuò)充允許編程者對(duì)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(yǔ)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(jī)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(yǔ)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(jì)數(shù)初值重裝*/ |
| TL0=-(1000%256); |
| } |
| void main(void) |
| { |
| TMOD=0x01; /*T0工作在定時(shí)器方式1*/ |
| P1_0=0; |
| TH0=-(1000/256); /*預(yù)置計(jì)數(shù)初值*/ |
| TL0=-(1000%256); |
| EA=1; /*CPU開中斷*/ |
| ET0=1; /*T0開中斷*/ |
| TR0=1; /*啟動(dòng)T0*/ |
| do{}while(1); |
| } |
在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)必須注意不能進(jìn)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(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且易于調(diào)試和維護(hù)。此外，C51語(yǔ)言還有許多強(qiáng)大的功能，如提供豐富的庫(kù)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(hào)信息等等�？傊珻51語(yǔ)言是廣大單片機(jī)開發(fā)人員的強(qiáng)有力的工具。 |
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