51單片機(jī)中斷心得整理
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,沒使用 using 指定的高優(yōu)先級(jí)中斷。可以中斷使用不同的寄存器組的低優(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 MCU 執(zhí)行時(shí)間。寄存器組的切換,總的來說比較容易出錯(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保證。特別在程序中有直接地址訪問的時(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)問題?若確定不會(huì)發(fā)生重入情況,則有以下兩種情況:(按下面做,才不會(huì)出現(xiàn)問題:)
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),做重入說明。
3、還有一種辦法:如果被調(diào)用函數(shù)的代碼不是很長,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)重入問題:
在相應(yīng)的函數(shù)前,加“#pragma 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)說明為可重入:VOID func(para..) reentrant;
指定存儲(chǔ)模式
由small compact 及l(fā)arge 說明,例如:
void fun1(void) small { }
提示:small 說明的函數(shù)內(nèi)部變量全部使用內(nèi)部RAM。關(guān)鍵的經(jīng)常性的耗時(shí)的
地方可以這樣聲明,以提高運(yùn)行速度。