??? 摘? 要: 利用C51全局及外部變量,可實現無參數化調用A51函數,不但避開了傳統C51調用A51時繁瑣的接口約定,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存中的位置,使編程更加簡潔。用實例驗證了該方法的優越性和有效性。?
??? 關鍵詞: C51? A51? 匯編語言? 無參數化調用
?
??? 《電子技術應用》2001年第7期發表茍帥的文章“ASM51無參數化調用C51函數的實現”,闡述了ASM51無參數化調用C51函數的實現原理并給出實例來驗證該方法的優越性和可行性。作者在文章中表明這樣一種觀點:“利用匯編語言對I/O接口、中斷向量及程序空間分配的巨大優勢,讓程序員對MCS-51內的每一個字節甚至是每一比特(可位尋址空間)全部進行統籌安排,設計好各個程序模塊,包括I/O口地址和中斷向量地址的處理;同時在具體數據處理、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語言強大高效的編程能力”。上述觀點并沒有錯,但是對I/O接口、中斷向量及程序空間分配及MCS-51內的每一個字節甚至是每一比特(可位尋址空間)全部進行統籌安排,對于大多數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,經常顧此失彼,這邊可行,那邊又出問題。其實完全可以把上述繁重的工作交給C51去完成,由C51定義各個變量并自動分配各個變量的空間,而集中精力完成所需功能的A51程序設計。筆者在研制基于C51、插拔式FLASH存儲器的無紙記錄儀中,就是利用全局及外部變量實現C51無參數化調用A51函數的,取得了很好的效果。?
1 C51無參數化調用A51函數的實現原理?
??? 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:是在函數內部定義的變量,只在定義它的函數內部有效,僅在使用它時,才為它分配內存單元。?
??? 全局變量:又稱外部變量,是在函數外部定義的變量,可以為多個函數共同使用,其有效作用范圍是從它定義的位置開始直到整個程序文件結束。若一個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之前的函數中引用該變量,這時應在引用該變量的函數中用關鍵字EXTERN將其說明為外部變量。此外如果一個程序模塊文件中應用另一個程序模塊中定義的變量時,也必須用EXTERN進行說明。全局變量在整個程序的執行過程中都要占用內存單元。?
??? 外部變量(EXTERN):使用存儲種類說明符EXTERN定義的變量稱為外部變量。按照缺省規則,凡在所有函數之前,在函數外部定義的變量都是外部變量,定義時可以不寫EXTERN說明符。但是,在一個函數體內說明一個在該函數體外或別的程序模塊文件中定義過的外部變量時,則必須使用EXTERN說明符。一個外部變量被定義之后,它就被分配了固定的內存空間。外部變量的生存期為程序的整個執行時間。?
??? C語言允許將大型的程序分解為若干個獨立的程序模塊,各個模塊可分別進行編譯,然后將它們連接在一起。如果某個變量需要在所有程序模塊文件中使用,只要在一個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中定義函數時如果冠以關鍵字EXTERN即將其明確定義為一個外部函數。?
??? 具體方法是:在C51用unsigned char 定義的變量,則在A51中必須對應聲明該變量在DATA區;在C51用bit 定義位變量,則在A51中必須對應聲明該變量在可位選區。A51 中用關鍵字EXTRN表示外部變量,對應關系如下:?
??? 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單片機的中斷服務程序,從而減輕采用匯編語言編寫中斷服務程序的繁瑣程度。C51編譯器對函數的定義進行了擴展,增加了一個擴展關鍵字interrupt。定義中斷服務函數的一般格式為:?
??? 函數類型 函數名(形式參數表) [interrupt n] [using n]?
??? 關鍵字interrupt后面的n是中斷號,取值為0～31,編譯器從8n+3處產生中斷向量。using 后的n取值為0～3,表示選擇那一組寄存器。?
2 C51無參數化調用A51函數的實例?
??? 研制的無紙記錄儀實現的功能是:記錄儀有4個通道,每秒采樣1次,每個通道每次采樣需記錄兩個字節,根據各個通道的轉儲速率(從1～255可設定),把采樣的數據寫入外部數據存儲器62256,一旦滿512字節,就把512字節一次性寫入FLASH MEMORY中。?
??? 主程序用C51編程,每秒中斷采樣程序由A51實現。主程序的主要工作是:把采集到的數據按曲線、棒圖和數據送到液晶顯示器顯示;根據一定的條件查詢數據等。中斷程序就是采樣4個通道,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調用A51的中斷函數必須聲明為外部函數。這樣就實現了C51無參數化調用A51。?
??? C51主程序如下:?
程序名為 MYMAIN.C?
#include
#include
#include
#define? uchar? unsigned char?
//以下3個函數在采樣程序模塊ZTDJLY.A51中,名稱就是標號?
extern void sample();?? //中斷采樣程序?
extern void initial();? //AD7715初始化?
extern void res_ram();? //外部存儲器62256地址指針復位?
//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 是零標定及滿刻度標定的標志?
uchar sample_w[12]; //4路連零點采樣值,每路2個字節共10個字節,另外2個字節作寫入62256前把采樣值添加通道號處理所需單元?
uchar xdata *ram_point; //62256的指針?
uchar? sa_p,sa_vzt[8];??//sa_p為采樣當前路,sa_vzt[8]為4路的零點?
uchar sa_timer[8]={1,1,1,1,1,1,1,1};? //4路的轉儲速率,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無參數化調用A51函數?
}?
main()?
{?
??? ...?
??? initial();?
??? while(1) //主循環?
??? {?
??????? ……?
??? } ?
}?
??? 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?
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?
EXTRN BIT (vz_bit)?
EXTRN BIT (fs_bit)?
PUBLIC sample?????????? ;公用符號說明?
PUBLIC initial,res_ram?
RSEG ?PR?sample?SAMPLE?
??? using 0 ?
initial:;AD7715初始化,該標號即是C51定義外部函數?
? ? ?;initial()的入口地址?
??????? ……?
??? ret?
;?
sample: ;采樣程序,該標號即是C51定義外部函數?
? ????? ;sample()的入口地址?
……?
ret?
……?
res_ram:??? ;62256指針復位,該標號即是C51定義外部函數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的規則來修改。以前ASM的程序(數據段部分)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?? ;當前通道號?
??? ram_point:? ds? 2?
??? sa_timer: ? ds? 8?? ;0,1,2,3 每通道兩字節?
??? 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,定義在數據存儲區28H單元起始的空間中。這樣安排,對匯編程序沒什么問題,但與C51主程序連接的時候,并不一定好,很多時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,CPU采用ATMEL公司的AT89C55WD)。如何調整這些變量的分配,并非容易。另外,C51隨時要用到采樣單元sample_w[12]的值,如果采用一般的參數傳遞,將是相當復雜而繁瑣的;而采用全局及外部變量實現C51無參數化調用A51函數,極大簡化了這些工作,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集成開發工具包完成。所研制的無紙記錄儀已經通過福建省科技廳的鑒定。?
參考文獻?
1 徐愛鈞,彭秀華.單片機高級語言C51應用程序設計.北京:電子工業出版社,1998?
2 馬忠梅. 單片機的C語言應用程序設計. 北京:北京航空航天大學出版社,2000?
3 茍 帥.ASM51無參數化調用C51函數的實現.電子技術應用. 2001;27(7)?