什么是單片機(jī)的子程序設(shè)計(jì)

時(shí)間：2023-01-14 13:10:01

關(guān)鍵字：子程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)

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[導(dǎo)讀]中斷服務(wù)處理子程序可簡(jiǎn)稱為中斷服務(wù)處理程序或中斷程序，用于處理單片機(jī)的中斷事件，只能被單片機(jī)硬件調(diào)用執(zhí)行，而不能通過子程序調(diào)用指令(ACALL或LCALL)調(diào)用執(zhí)行。中斷服務(wù)處理程序只能通過RETI指令返回。

子程序是模塊化程序設(shè)計(jì)的一種常用技巧，將完成某種特定任務(wù)的指令整合在一起，可以被重復(fù)使用，能提高編程效率。

子程序分為中斷服務(wù)處理子程序和普通功能性子程序兩種，其中：

(1)中斷服務(wù)處理子程序

中斷服務(wù)處理子程序可簡(jiǎn)稱為中斷服務(wù)處理程序或中斷程序，用于處理單片機(jī)的中斷事件，只能被單片機(jī)硬件調(diào)用執(zhí)行，而不能通過子程序調(diào)用指令(ACALL或LCALL)調(diào)用執(zhí)行。中斷服務(wù)處理程序只能通過RETI指令返回。

(2)普通功能性子程序

普通功能性子程序必須通過子程序調(diào)用指令(ACALL或LCALL)調(diào)用執(zhí)行，并且只能通過RET指令返回。

子程序設(shè)計(jì)過程中需要注意：

1)RET指令和RETI指令分別用于功能性子程序和中斷服務(wù)處理程序的返回，不能相互替換使用。

2)子程序可能會(huì)與主程序共用一些資源(如寄存器和存儲(chǔ)器等)，這些資源通常被稱為“現(xiàn)場(chǎng)”。為了不干擾主程序運(yùn)行，子程序執(zhí)行前后應(yīng)保證“現(xiàn)場(chǎng)”不變。為此，進(jìn)入子程序后需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，子程序返回之前需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的常用方法是通過堆棧操作指令PUSH將現(xiàn)場(chǎng)存入堆棧中，而恢復(fù)時(shí)用POP指令將現(xiàn)場(chǎng)從堆棧中取出。

3)主程序調(diào)用子程序時(shí)，需要將入口參數(shù)傳遞給子程序，而子程序返回前需要將出口參數(shù)(執(zhí)行結(jié)果)傳回主程序。

4)子程序的出口參數(shù)不能被當(dāng)作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)。

5)子程序還可以調(diào)用其他子程序，即子程序嵌套。子程序嵌套時(shí)，同樣也存在現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和參數(shù)傳遞的問題。

本節(jié)將通過實(shí)例介紹普通功能性子程序的設(shè)計(jì)方法，中斷服務(wù)處理程序的設(shè)計(jì)方法將在下一章介紹。

1.延時(shí)類子程序

【例3-72】將例3-69中的延時(shí)程序改寫為子程序，并進(jìn)行一次調(diào)用。

解：參考程序如下，其中DEALAY為由例3-69延時(shí)程序改寫的延時(shí)子程序。其中，RET指令的機(jī)器周期數(shù)為2，因此子程序DEALAY比例3-69程序的延時(shí)時(shí)間多兩個(gè)機(jī)器周期，即2μs。另外，子程序DEALAY沒有入口和出口參數(shù)。

2.數(shù)值計(jì)算類子程序

【例3-73】計(jì)算X2+Y2。要求：X和Y均為0~10的整數(shù)，并分別存放于片內(nèi)RAM的40H和41H單元中，二次方和存于42H單元中;由子程序完成數(shù)據(jù)二次方的計(jì)算。

分析：本例的設(shè)計(jì)任務(wù)與例3-57基本一致，不同僅在于本例必須用子程序計(jì)算二次方;因此，本例的程序可以由例3-57的參考程序改編而得。

解：本例的參考程序及其說明如圖3-12所示。子程序SQRT通過查表法計(jì)算數(shù)據(jù)的二次方，其入口和出口參數(shù)均為累加器A。通過累加器或特殊功能寄存器在主程序和子程序之間傳遞參數(shù)，是一種比較常用的參數(shù)傳遞方法，另外，也可以通過存儲(chǔ)單元或堆棧進(jìn)行參數(shù)傳遞。SQRT子程序中對(duì)DPTR進(jìn)行了保護(hù)，以免干擾主程序中其他與DPTR有關(guān)的操作，

而累加器A作為出口參數(shù)不能被保護(hù)，否則子程序結(jié)束后累加器的值將恢復(fù)為進(jìn)入子程序之前的值。另外，特別需要注意的是，利用堆棧進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)時(shí)必須遵守堆?！跋热牒蟪?，后入先出”的使用原則，即先“PUSH”的數(shù)據(jù)應(yīng)該后“POP”，反之亦然。