C51語言應(yīng)用編程論文
時(shí)間:2022-09-11 04:35:00
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摘要簡要介紹了Franklinc51交叉編譯器的特點(diǎn),較詳細(xì)地討論了C51語言程序設(shè)計(jì)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(shí)際問題,并給出了相應(yīng)的處理程序。
關(guān)鍵詞FranklinC51編譯器匯編語言結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模塊中斷
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在研制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí),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(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FranklinC51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。
1C51語言程序設(shè)計(jì)的基本技巧
C語言是一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)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(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(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)間的長短。對于這樣的程序,可利用宏定義和條件編譯來實(shí)現(xiàn)。程序如下:
#defineflag1
#ifdefflag==1
#definefosc6M
delay=10;
#elifflag==0
#definefosc8M
delay=12;
#else
#definefosc12M
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(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。
2C51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(jìn)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(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(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語言程序與匯編語言程序的調(diào)用。
圖1TLC1549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DATAOUT接P1.0,接P1.1,CLOCK接P1.2。
1549的具體特性請查閱有關(guān)資料。
例2C語言程序與匯編語言程序的調(diào)用,其子程序如下:
PUBLICAD;入口地址
SEG_ADSEGMENTCODE;程序段
RSEGSEG_AD
USING0
AD:MOVR6,#00
MOVR7,#00
SETBP1.1
ACALLDELAY
CLRP1.1
ACALLDELAY
MOVR0,#10
RR0:SETBP1.2
NOP
CLRP1.2
DJNZR0,RR0
ACALLDELAY
MOV30H,R6;A/D轉(zhuǎn)換的高
;兩位保存在R6中
ACALLCIR
MOVR6,30H
SETBP1.2
NOP
CLRP1.2
MOV30H,R6
ACALLCIR
MOVR6,30H
MOVR0,#8;A/D轉(zhuǎn)換的低
;8位保存在R7中
RR2:SETBP1.2
NOP
CLRP1.2
MOV30H,R7
ACALLCIR
MOVR7,30H
DJNZR0,RR2
RET
CIR:CLRC
MOVC,P1.0
MOVA,30H
RLCA
MOV30H,A
RET
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語言中調(diào)用匯編語言子程序AD()即可。
3C51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]interruptn[usingr]
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C語言的擴(kuò)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(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語言編寫的中斷服務(wù)程序如下:
#include<reg51.h>
sbitP1_0=P1^0;
voidtimer0(void)interrupt1using1{
/*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);
}
voidmain(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語言還有許多強(qiáng)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(hào)信息等等??傊?,C51語言是廣大單片機(jī)開發(fā)人員的強(qiáng)有力的工具。