C51语言应用编程的若干问题

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。 
1 C51语言程序设计的基本技巧 
　　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。 
　　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： 
　　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： 
#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 

 
2 C51语言与汇编语言程序的混合编程 
　　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。　 
图1 TLC1549管脚图 
　　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。 
1549的具体特性请查阅有关资料。 

 
例2 C语言程序与汇编语言程序的调用，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转换的高 
　　　　　　　 ；两位保存在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转换的低 
　　　　　　　；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。　 
3 C51中断处理过程 
　　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： 
　　void　函数名（void）［模式］ 
　　［再入］interrupt n [using r] 
　　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。 
　　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。 
　　用C语言编写的中断服务程序如下： 
＃include 
sbit P1_0=P1^0; 
void timer0(void)interrupt 1 using 1 { 
　　 /*T0中断服务程序入口*/ 
P1_0=!P1_0; 
TH0=-(1000/256);　　　/*计数初值重装*/ 
TL0=-(1000%256); 
} 
void main(void) 
{ 
TMOD=0x01;　　 /*T0工作在定时器方式1*/ 
P1_0=0; 
TH0=-(1000/256);　　 /*预置计数初值*/ 

TL0=-(1000%256); 
EA=1;　　　　　　/*CPU开中断*/ 
ET0=1;　　　　　 /*T0开中断*/ 
TR0=1;　　　　　 /*启动T0*/ 
do{}while(1); 
} 
　在编写中断服务程序时必须注意不能进行参数传递，不能有返回值。 
4 结论 
　　C51编译器不但可以缩短单片机控制系统的开发周期，而且易于调试和维护。此外，C51语言还有许多强大的功能，如提供丰富的库函数供用户直接调用，完整的编译控制指令为程序调试提供必要的符号信息等等。总之，C51语言是广大单片机开发人员的强有力的工具。