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C51單片機中斷及寄存器使用的總結

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2016-11-21

關鍵字:中斷寄存器

如果在中斷服務函數 ISR 中使用寄存器,那么必須處理好 using 的使用問題:
1、中斷服務函數使用 using 指定與主函數不同的寄存器組(主函數一般使用 Register bank 0)。
2、中斷優先級相同的ISR 可用 using 指定相同的寄存器組,但優先級不同的 ISR 必須使用不同的寄存器組,在 ISR 中被調用的函數也要使用 using 指定與中斷函數相同的寄存器組。用reentranr指明可重入函數。
3、如果不用 using 指定,在 ISR 的入口,C51 默認選擇寄存器組0,這相當于中斷服務程序的入口首先執行指令:
MOV PSW #0
這點保證了,沒使用 using 指定的高優先級中斷。可以中斷使用不同的寄存器組的低優先級中斷。
4、使用 using 關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行大量的 PUSH 和 POP 操作,可以節省RAM空間,加速 MCU 執行時間。寄存器組的切換,總的來說比較容易出錯,要對內存的使用情況有比較清晰的認識,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候,一定要小心謹慎!至于“什么時候要用到寄存器組切換”,一種情況是:當你試圖讓兩個(或以上)作業同時運行,而且它們的現場需要一些隔離的時候,就會用上了。在 ISR 或使用實時操作系統 RTOS 中,寄存器非常有用。

寄存器組使用的原則:
1、8051 的最低32 個字節分成 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 可以切換到一個不同的寄存器組。對寄存器組的訪問不可位尋址,C51 編譯器規定使用using 或 禁止中斷的函數(#pragma disable )均不能返回 bit 類型的值。
2、主程序(main函數)使用一組,如 bank 0;低中斷優先級的所有中斷均使用第二組,如 bank 1;高中斷優先級的所有中斷均使用再另外一組,如 bank 2。顯然,同級別的中斷使用同一組寄存器不會有問題,因為不會發生中斷嵌套;而高優先級的中斷則要使用與低優先級中斷不同的一組,因為有可能出現在低優先級中斷中發生高優先級中斷的情況。編譯器會自動判斷何時可使用絕對寄存器存取。
3、在 ISR 中調用其它函數,必須和中斷使用相同的寄存器組。當沒用 NOAREGS 命令做明確的聲明,編譯器將使用絕對寄存器尋址方式訪問函數選定(即用 using 或 REGISTERBANK 指定)的寄存器組,當函數假定的和實際所選的寄存器組不同時,將產生不可預知的結果,從而可能出現參數傳遞錯誤,返回值可能會在錯誤的寄存器組中。
舉一例子:當需要在中斷內和中斷外調用同一個函數,假定按照程序的流程控制,不會出現函數的遞歸調用現象,這樣的調用會不會出現問題?若確定不會發生重入情況,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 沒有使用 using 為其指定寄存器區,則缺省也使用 BANK 0),則不需其他設置。
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),則被調用函數必須放在:
#pragma NOAREGS
#pragma AREGS
控制參數對中,指定編譯器不要對該函數使用絕對寄存器尋址方式;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寄存器尋址方式(這樣,執行效率將稍有降低)。不論以上的哪一種情況,編譯器均會給出重入警告,需手工更改 OVERLAY 參數,做重入說明。
3、還有一種辦法:如果被調用函數的代碼不是很長,還是將該函數復制一份,用不同的函數名代替,這種情況適合ROM有足夠多余的空間。
因此,對using關鍵字的使用,如果沒把握,寧可不用,交給編譯系統自己去處理好了。

#pragma disable
在函數前聲明,只對一個函數有用,該函數調用過程中,將不可被中斷。

遞歸或可重入函數指定


在主程序和中斷程序都調用的函數容易出現問題,用寄存器傳遞參數,內部變量在RAM中,函數重入時候,會破壞上次的數據,用下面兩種方法解決函數重入問題:
在相應的函數前,加“#pramga disable”聲明,只允許主程序或者中斷之一調用該函數;
將該函數說明為可重入:VOID func(para..) reentrant;


指定存儲模式
由small compact 及large 說明,例如:
void fun1(void) small { }
提示:small 說明的函數內部變量全部使用內部RAM。關鍵的經常性的耗時的
地方可以這樣聲明,以提高運行速度。

Tags:C51單片機,中斷,寄存器  
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