C51語言應用編程的若干問題(轉) 
發表時間：2006-1-4 9:44:25   瀏覽人數：71 
作者：涂建坤 江斌 

摘 要   簡要介紹了Franklin C51交叉編譯器的特點，較詳細地討論了C51語言程序設計的基本技巧及其與匯編語言程序的混合編程、中斷處理過程等實際問題，并給出了相應的處理程序。

   在研制單片機應用系統時，匯編語言是一種常用的軟件工具。它能直接操作硬件，指令的執行速度快。但其指令系統的固有格式受硬件結構的限制很大，且難于編寫與調試，可移植性也差。隨著單片機硬件性能的提高，其工作速度越來越快，因此在編寫單片機應用系統程序時，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系列單片機設計的一種高效的C語言編譯器，使用它可以縮短開發周期，降低開發成本，而且開發出的系統易于維護，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80C51系列單片機的流行工具。

1 Ｃ51語言程序設計的基本技巧

    C語言是一種高級程序設計語言，它提供了十分完備的規范化流程控制結構。因此采用C51語言設計單片機應用系統程序時，首先要盡可能地采用結構化的程序設計方法，這樣可使整個應用系統程序結構清晰，易于調試和維護。對于一個較大的程序，可將整個程序按功能分成若干個模塊，不同的模塊完成不同的功能。對于不同的功能模塊，分別指定相應的入口參數和出口參數，而經常使用的一些程序最好編成函數，這樣既不會引起整個程序管理的混亂，還可增強可讀性，移植性也好。

    在程序設計過程中，要充分利用C51語言的預處理命令。對于一些常用的常數，如TRUE，FALSE，PI以及各種特殊功能寄存器，或程序中一些重要的依據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頭文件中進行定義，再采用文件包含命令"＃include"將其加入到程序中去。這樣當需要修改某個參量時，只須修改相應的包含文件或宏定義，而不必對使用它們的每個程序文件都作修改，從而有利于文件的維護和更新。現舉例說明如下：

    例1 對于不同的單片機晶振，程序取不同的延時時間，而且可根據外界條件的變化修改延時時間的長短。對于這樣的程序，可利用宏定義和條件編譯來實現。程序如下：

#define     flag 1 
 #ifdef     flag＝＝1 
   #define  fosc  6M 
   delay=10; 
 #elif     flag ＝ ＝ ０ 
 #define   fosc    8M 
   delay=12; 
 #else 
#define    fosc   12M 
   delay=20; 
 #endif 
 main() 
 { 
 for(I=0;I 
 } 

    這樣源程序不作任何修改就可適用于不同時鐘頻率的單片機系統，并可根據情況的不同取不同的delay值，完成不同的目的。

2 C51語言與匯編語言程序的混合編程

    C51編譯器能對C語言源程序進行高效率的編譯，生成高效簡潔的代碼，在絕大多數場合采用C語言編程即可完成預期的目的。但有時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，匯編語言也可調用C語言。在這種混合編程中，關鍵是參數的傳遞和函數的返回值。它們必須有完整的約定，否則數據的交換就可能出錯。下面就以力源公司的10位串行A/D轉換器TLC1549 為例說明C語言程序與匯編語言程序的調用。    
圖1 TLC1549管腳圖
 


    1549的管腳圖和時序圖分別如圖1和圖2所示，假定DATA OUT接P1.0，CS   接P1.1，CLOCK接P1.2。
1549的具體特性請查閱有關資料。

　

圖2 TLC1549時序圖

    例2 C語言程序與匯編語言程序的調用，其子程序如下：

 PUBLIC AD     ；入口地址 
 SEG_AD SEGMENT CODE　；程序段　 
 RSEG SEG_AD 
 USING 0 
   AD:  MOV R6,#00 
 MOV R7,#00 
 SETB P1.1 
 ACALL DELAY 
 CLR P1.1 
 ACALL DELAY 
 MOV R0,#10 
   RR0: SETB P1.2 
 NOP 
 CLR P1.2 
 DJNZ R0,RR0 
 ACALL DELAY 
 MOV 30H,R6     ；A/D轉換的高 
               ；兩位保存在R6中 
 ACALL CIR 
 MOV R6,30H 
 SETB P1.2 
 NOP 
 CLR P1.2 
 MOV 30H,R6 
 ACALL CIR 
 MOV R6,30H 
 MOV R0,#8     ；A/D轉換的低 
              ；8位保存在R7中 
   RR2: SETB P1.2 
 NOP 
 CLR P1.2 
 MOV 30H,R7 
 ACALL CIR 
 MOV R7,30H 
 DJNZ R0,RR2 
 RET 
   CIR: CLR C 
 MOV C,P1.0 
 MOV A,30H 
 RLC A 
 MOV 30H,A 
 RET 
 END 

    在以上程序中，函數的返回值為一無符號整型數，根據調用規則，返回值的高位必須在R6中，低位在R7中，這樣才可保證數據的傳遞不出錯。另外，在調用過程中，必須注意寄存器的入棧。這樣在以后用到A/D轉換時，在C語言中調用匯編語言子程序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，提高了開發效率。中斷服務函數的完整語法如下：

    void　函數名（void）［模式］
    ［再入］interrupt n [using r]

    其中n（0～31）代表中斷號。C51編譯器允許32個中斷，具體使用哪個中斷由80C51系列的芯片決定。r（0～3）代表第r組寄存器。在調用中斷函數時，要求中斷過程調用的函數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有無"再入"能力。C51編譯器及其對C語言的擴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建高效的中斷服務程序，用戶只須在C語言下關心中斷和必要的寄存器組切換操作。

    例3 設單片機的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程序如下：

＃include  
sbit P1_0=P1^0; 
void timer0(void)interrupt 1 using 1 { 
     /*T0中斷服務程序入口*/ 
P1_0=!P1_0; 
TH0=-(1000/256);      /*計數初值重裝*/ 
TL0=-(1000%256); 
} 
void main(void) 
{ 
TMOD=0x01;     /*T0工作在定時器方式1*/ 
P1_0=0; 
TH0=-(1000/256);     /*預置計數初值*/ 
TL0=-(1000%256); 
EA=1;            /*CPU開中斷*/ 
ET0=1;           /*T0開中斷*/ 
TR0=1;           /*啟動T0*/ 
do{}while(1); 
} 

  在編寫中斷服務程序時必須注意不能進行參數傳遞，不能有返回值。

4 結論

    C51編譯器不但可以縮短單片機控制系統的開發周期，而且易于調試和維護。此外，C51語言還有許多強大的功能，如提供豐富的庫函數供用戶直接調用，完整的編譯控制指令為程序調試提供必要的符號信息等等。總之，C51語言是廣大單片機開發人員的強有力的工具。