C51程序設(shè)計(jì)中斷及寄存器使用方法

時(shí)間：2018-06-28 15:30:02

關(guān)鍵字：寄存器程序設(shè)計(jì)

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[導(dǎo)讀] 如果在中斷服務(wù)函數(shù)ISR中使用寄存器，那么必須處理好using的使用問(wèn)題：1、中斷服務(wù)函數(shù)使用using指定與主函數(shù)不同的寄存器組（主函數(shù)一般使用Register bank 0）。2、中斷優(yōu)先級(jí)相同的ISR可用using指定相

如果在中斷服務(wù)函數(shù)ISR中使用寄存器，那么必須處理好using的使用問(wèn)題：
1、中斷服務(wù)函數(shù)使用using指定與主函數(shù)不同的寄存器組（主函數(shù)一般使用Register bank 0）。
2、中斷優(yōu)先級(jí)相同的ISR可用using指定相同的寄存器組，但優(yōu)先級(jí)不同的ISR必須使用不同的寄存器組，在ISR中被調(diào)用的函數(shù)也要使用using指定與中斷函數(shù)相同的寄存器組。用reentranr指明可重入函數(shù)。
3、如果不用using指定，在ISR的入口，C51默認(rèn)選擇寄存器組0，這相當(dāng)于中斷服務(wù)程序的入口首先執(zhí)行指令：
MOV PSW #0
這點(diǎn)保證了，沒(méi)使用using指定的高優(yōu)先級(jí)中斷?？梢灾袛嗍褂貌煌募拇嫫鹘M的低優(yōu)先級(jí)中斷。
4、使用using關(guān)鍵字給中斷指定寄存器組，這樣直接切換寄存器組而不必進(jìn)行大量的PUSH和POP操作，可以節(jié)省RAM空間，加速M(fèi)CU執(zhí)行時(shí)間。寄存器組的切換，總的來(lái)說(shuō)比較容易出錯(cuò)，要對(duì)內(nèi)存的使用情況有比較清晰的認(rèn)識(shí)，其正確性要由你自己來(lái)保證。特別在程序中有直接地址訪問(wèn)的時(shí)候，一定要小心謹(jǐn)慎！至于“什么時(shí)候要用到寄存器組切換”，一種情況是：當(dāng)你試圖讓兩個(gè)（或以上）作業(yè)同時(shí)運(yùn)行，而且它們的現(xiàn)場(chǎng)需要一些隔離的時(shí)候，就會(huì)用上了。在ISR或使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS中，寄存器非常有用。

寄存器組使用的原則：
1、8051的最低32個(gè)字節(jié)分成4組8寄存器。分別為寄存器R0到R7。寄存器組由PSW的低兩位選擇。在ISR中，MCU可以切換到一個(gè)不同的寄存器組。對(duì)寄存器組的訪問(wèn)不可位尋址，C51編譯器規(guī)定使用using或禁止中斷的函數(shù)（#pragma dISAble）均不能返回bit類(lèi)型的值。
2、主程序（main函數(shù)）使用一組，如bank 0；低中斷優(yōu)先級(jí)的所有中斷均使用第二組，如bank 1；高中斷優(yōu)先級(jí)的所有中斷均使用再另外一組，如bank 2。顯然，同級(jí)別的中斷使用同一組寄存器不會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生中斷嵌套；而高優(yōu)先級(jí)的中斷則要使用與低優(yōu)先級(jí)中斷不同的一組，因?yàn)橛锌赡艹霈F(xiàn)在低優(yōu)先級(jí)中斷中發(fā)生高優(yōu)先級(jí)中斷的情況。編譯器會(huì)自動(dòng)判斷何時(shí)可使用絕對(duì)寄存器存取。
3、在ISR中調(diào)用其它函數(shù)，必須和中斷使用相同的寄存器組。當(dāng)沒(méi)用NOAREGS命令做明確的聲明，編譯器將使用絕對(duì)寄存器尋址方式訪問(wèn)函數(shù)選定（即用using或REGISTERBANK指定）的寄存器組，當(dāng)函數(shù)假定的和實(shí)際所選的寄存器組不同時(shí)，將產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果，從而可能出現(xiàn)參數(shù)傳遞錯(cuò)誤，返回值可能會(huì)在錯(cuò)誤的寄存器組中。
舉一例子：當(dāng)需要在中斷內(nèi)和中斷外調(diào)用同一個(gè)函數(shù)，假定按照程序的流程控制，不會(huì)出現(xiàn)函數(shù)的遞歸調(diào)用現(xiàn)象，這樣的調(diào)用會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題？若確定不會(huì)發(fā)生重入情況，則有以下兩種情況：
1、如果ISR和主程序使用同一寄存器組（主程序缺省使用BANK 0，若ISR沒(méi)有使用using為其指定寄存器區(qū)，則缺省也使用BANK 0），則不需其他設(shè)置。
2、如果ISR和主程序使用不同的寄存器組（主程序缺省使用BANK 0，ISR使用using指定了其他BANK），則被調(diào)用函數(shù)必須放在：
#pragma NOAREGS
#pragma AREGS
控制參數(shù)對(duì)中，指定編譯器不要對(duì)該函數(shù)使用絕對(duì)寄存器尋址方式；或者也可在Options->C51，選中“Dont use absolute register aCCesses”，使所有代碼均不使用絕對(duì)寄存器尋址方式（這樣，執(zhí)行效率將稍有降低）。不論以上的哪一種情況，編譯器均會(huì)給出重入警告，需手工更改OVERLAY參數(shù)，做重入說(shuō)明。
3、還有一種辦法：如果被調(diào)用函數(shù)的代碼不是很長(zhǎng)，還是將該函數(shù)復(fù)制一份，用不同的函數(shù)名代替，這種情況適合ROM有足夠多余的空間。
因此，對(duì)using關(guān)鍵字的使用，如果沒(méi)把握，寧可不用，交給編譯系統(tǒng)自己去處理好了。

#pragma disable
在函數(shù)前聲明，只對(duì)一個(gè)函數(shù)有用，該函數(shù)調(diào)用過(guò)程中，將不可被中斷。

遞歸或可重入函數(shù)指定

在主程序和中斷程序都調(diào)用的函數(shù)容易出現(xiàn)問(wèn)題，用寄存器傳遞參數(shù)，內(nèi)部變量在RAM中，函數(shù)重入時(shí)候，會(huì)破壞上次的數(shù)據(jù)，用下面兩種方法解決函數(shù)重入問(wèn)題：
在相應(yīng)的函數(shù)前，加“#pramga disable”聲明，只允許主程序或者中斷之一調(diào)用該函數(shù)；
將該函數(shù)說(shuō)明為可重入：VOID func(para..) reentrant;