在研制单片机应用系统时,汇编语言是一种常用的软件工具。它能直接操作硬件,指令的执行速度快。但其指令系统的固有格式受硬件结构的限制很大,且难于编写与调试,可移植性也差。随着单片机硬件性能的提高,其工作速度越来越快,因此在编写单片机应用系统程序时,更着重于程序本身的编写效率。而Franklin C51交叉编译器是专为80C51系列单片机设计的一种高效的C语言编译器,使用它可以缩短开发周期,降低开发成本,而且开发出的系统易于维护,可靠性高,可移植性好,即使在代码的使用效率上,也完全可以和汇编语言相比,因此目前它已成为开发80C51系列单片机的流行工具。
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1 、C51语言程序设计的基本技巧
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C语言是一种高级程序设计语言,它提供了十分完备的规范化流程控制结构。因此采用C51语言设计单片机应用系统程序时,首先要尽可能地采用结构化的程序设计方法,这样可使整个应用系统程序结构清晰,易于调试和维护。对于一个较大的程序,可将整个程序按功能分成若干个模块,不同的模块完成不同的功能。对于不同的功能模块,分别指定相应的入口参数和出口参数,而经常使用的一些程序最好编成函数,这样既不会引起整个程序管理的混乱,还可增强可读性,移植性也好。
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在程序设计过程中,要充分利用C51语言的预处理命令。对于一些常用的常数,如TRUE,FALSE,PI以及各种特殊功能寄存器,或程序中一些重要的依据外界条件可变的常量,可采用宏定义"#define"或集中起来放在一个头文件中进行定义,再采用文件包含命令"#include"将其加入到程序中去。这样当需要修改某个参量时,只须修改相应的包含文件或宏定义,而不必对使用它们的每个程序文件都作修改,从而有利于文件的维护和更新。现举例说明如下:
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例1: 对于不同的单片机晶振,程序取不同的延时时间,而且可根据外界条件的变化修改延时时间的长短。对于这样的程序,可利用宏定义和条件编译来实现。程序如下:
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#define flag 1
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#ifdef flag==1 WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
#define fosc 6M WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
delay=10 ; WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
#elif flag = = 0 WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
#define fosc 8M WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
delay=12 ; WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
#else WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
#define fosc 12M WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
delay=20 ; plcjs.技.术_网
#endif WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
main() P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
{ WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
for(I=0 ;I<delay ;I++) ; plcjs.技.术_网
} WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
这样源程序不作任何修改就可适用于不同时钟频率的单片机系统,并可根据情况的不同取不同的delay值,完成不同的目的。
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2、 C51语言与汇编语言程序的混合编程
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C51编译器能对C语言源程序进行高效率的编译,生成高效简洁的代码,在绝大多数场合采用C语言编程即可完成预期的目的。但有时为了编程直观或某些特殊地址的处理,还须采用一定的汇编语言编程。而在另一些场合,出于某种目的,汇编语言也可调用C语言。在这种混合编程中,关键是参数的传递和函数的返回值。它们必须有完整的约定,否则数据的交换就可能出错。下面就以力源公司的10位串行A/D转换器TLC1549 为例说明C语言程序与汇编语言程序的调用。
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图1 TLC1549管脚图WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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1549的管脚图和时序图分别如图1和图2所示,假定DATA OUT接P1.0, 接P1.1,CLOCK接P1.2。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
1549的具体特性请查阅有关资料。WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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图2 TLC1549时序图P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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例2: C语言程序与汇编语言程序的调用,其子程序如下:WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
PUBLIC AD ;入口地址
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SEG_AD SEGMENT CODE ;程序段 W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
RSEG SEG_AD WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
USING 0 WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
AD: MOV R6,#00 ——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
MOV R7,#00 WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
SETB P1.1 WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
ACALL DELAY WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
CLR P1.1 plcjs.技.术_网
ACALL DELAY WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
MOV R0,#10 WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
RR0: SETB P1.2 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
NOP plcjs.技.术_网
CLR P1.2 WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
DJNZ R0,RR0 W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
ACALL DELAY WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
MOV 30H,R6 ;A/D转换的高 WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
;两位保存在R6中 WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
ACALL CIR WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
MOV R6,30H WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
SETB P1.2 WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
NOP W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
CLR P1.2 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
MOV 30H,R6 WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
ACALL CIR WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
MOV R6,30H WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
MOV R0,#8 ;A/D转换的低 WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
;8位保存在R7中 WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
RR2: SETB P1.2 WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
NOP P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
CLR P1.2 WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
MOV 30H,R7 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
ACALL CIR WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
MOV R7,30H WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
DJNZ R0,RR2 WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
RET P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
CIR: CLR C WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
MOV C,P1.0 WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
MOV A,30H WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
RLC A plcjs.技.术_网
MOV 30H,A W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
RET WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
END W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
在以上程序中,函数的返回值为一无符号整型数,根据调用规则,返回值的高位必须在R6中,低位在R7中,这样才可保证数据的传递不出错。另外,在调用过程中,必须注意寄存器的入栈。这样在以后用到A/D转换时,在C语言中调用汇编语言子程序AD()即可。
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3、C51中断处理过程
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C51编译器支持在C源程序中直接开发中断过程,因此减轻了使用汇编语言的繁琐工作,提高了开发效率。中断服务函数的完整语法如下:
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void 函数名(void)[模式]
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[再入]interrupt n [using r]WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
其中n(0~31)代表中断号。C51编译器允许32个中断,具体使用哪个中断由80C51系列的芯片决定。r(0~3)代表第r组寄存器。在调用中断函数时,要求中断过程调用的函数所使用的寄存器组必须与其相同。"再入"用于说明中断处理函数有无"再入"能力。C51编译器及其对C语言的扩充允许编程者对中断所有方面的控制和寄存器组的使用。这种支持能使编程者创建高效的中断服务程序,用户只须在C语言下关心中断和必要的寄存器组切换操作。
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例3: 设单片机的fosc=12MHz,要求用T0的方式1编程,在P1.0脚输出周期为2ms的方波。
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