今天宇凡微為大家分享的內容是51單片機程序執行流程,在我們的學習過程中總是會遇到一些難題,我們宇凡微將為大家整理更多的知識點,供大家學習參考。
單片機是沒有上操作系統的東西,在keil中編寫的代碼都是裸機代碼,深入編寫裸機代碼有助于了解硬件的特性。
若不是硬件特性已定的情況之下的其它流程都是代碼作祟。忽然想到來探探51單片機的執行流程。這個念頭起源于最初見到每個51程序里面的主函數里面最終都掛一個while(1);語句。為何要加一句while死循環讓程序停留在main函數中呢。將while(1);語句去掉有什么影響么?
寫一個很簡單的程序試一下。
執行以上程序,由P1端口控制的流水燈閃了一下。程序最終進入while(1);里糾纏去了,這個到好解釋。
現將while(1);語句屏蔽掉。我還以為程序不能被正確執行了呢,因為退出了main主函數,就像Render需要循環來實現一樣(盡管剛剛閃燈的程序不在循環之內,但我還是不由產生了這一錯覺)。程序執行的結果是:流水燈不停的閃爍!
看到這個現象后的猜想及動作:
1、這塊板壞了吧!(在帶操作系統如linux字符界面下運行一個不帶死循環的C語言文件完畢后就會返回到linux shell程序中)。趕緊換個板再測試一下,顯然還是一樣的結果;
2、單片機中將一直執行main函數中的最后一個(些)語句?(基于帶OS平臺下運行標準C語言文件的經驗,可從來沒有想過是main函數被多次調用或多次進入);
3、單片機內將C語言指令取出來加載到單片機內,單片機內自動生成一個主程序循環執行C語言中main函數的內容?(雖然很荒唐,還是想了);
4、趕快谷歌百度一下單片機的執行流程(雖然在谷歌百度時以“51單片機程序執行流程”搜索,沒有搜到相關內容)。換樸實的搜索詞:“51單片機 main”。然后就出現跟我一樣帶有疑問的問題:為什么main函數中不加while(1);語句之后程序會反復執行呢?回答的關鍵詞包括“程序跑飛、看門狗、復位”;
5、趁上嵌入式的機會將“51單片機程序執行流程”搬出來并向老師講述了我所寫程序的得到的現象,包括我怎么驗證呀等等。
老師的回答:Keil C51程序自動加載了一個名為”STARTUP.A51”的文件,在這個文件里面進行了一系列的初始化操作后進入用戶編寫的C語言程序入口main函數中,main函數執行完畢后,STARTUP.A51文件后有一句跳轉到程序入口main函數的語句,所以會再次進入C語言主程序main函數中執行相關內容。
然后我用keil軟件模擬了運行一下以上那一段代碼:
程序開始運行就在程序入口main函數的第一條語句之處,Disassembly窗口是c語言代碼與匯編代碼相對應的窗口,前面是地址,后面的是C語言對應的匯編語句。下面的窗口是相應文件的運行代碼的位置,由黃色箭頭指向當前正要執行的代碼。然后點擊單步運行工具條,指導跳出main函數為止,程序跳轉到STARTUP.A51中的以下代碼位置:
繼續點擊單步調試直到進入一個循環中:
這里是一個循環,根據DJNZ指令的功能:每執行一次DJNZ RO, IDATALOOP就將R0的值減1,若R0的值不為0則就跳到IDATALOOP地址去。很顯然這是一個循環,那么RO的值是多少呢,在以下窗口顯示:
可見r0的初值為0x7f,這里將要循環0x7f(128)次,具體在這里r0值的含義可查看一下子的。那么在這個循環之后程序又將去哪里呢?跳過這個循環后程序運行的地方如下:
在單步運行一次:
根據Disassembly的內容,此條語句執行了就又要回到main函數中去了,執行一下試試:
所以,在51單片機中,程序的執行流程就是會不斷( 以r0的值作為延遲條件, 具體含義可繼續探索 )的進入main函數中執行main函數中的代碼。
為什么我們在linux等上面運行不帶死循環的C語言代碼后程序就會自行終止呢?這是不同的操作流程:
1、C51單片機不帶OS(操作系統),代碼的執行形勢在此看來就由STARTUP.A51來安排了,沒有一個更大的程序來管理怎么調用main函數。
2、像Linux這類的平臺是帶了OS的,運行一個C語言程序對linux來說就是一個任務,除了運行C語言程序這個任務外還有其它的任務。當運行一個C語言程序完畢時,此次的任務也算是完成了。如在linux shell界面運行一個文件名為“hello.c”功能為輸出“hello world!”的C語言程序,過程如下:
編譯:gcc hello.c –o hello
運行:./hello
在運行hello可執行文件時,可以當做是shell調用了hello這個可執行程序。在hello運行完畢后,將返回值等返回給shell界面。整個C語言文件的生死全有linux shell程序管理。
內容采用于:51單片機程序執行流程詳細分析-百度文庫
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【本文標簽】 51單片機程序執行流程
【責任編輯】單片機開發工程師
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