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初看这个标题,也许很多读者会认为很深奥!有这种想法就错了,其实无论是C调用汇编还是汇编调用C,都没有想象中的那么复杂。上一节1_4例中的delay_nms函数,只要把delay_nms改为_delay_nms就可以不做其它任何修改而被C函数调用了。是不是很简单?
^_^
之所以要做这样修改,是因为C51的函数转换为汇编的时候,函数名根据实际情况有可能会改动,这种改动是很有规律而且简单的,只要记下来就行。看下表
--------------------+---------+-------------------------------------
声明 | 符号 | 说明
--------------------+---------+-------------------------------------
void func(void)... | FUNC | 没有参数或参数不通过寄存器传递的,函数名没有改变。函数名改为大写。
void func1(char)...| _FUNC1 | 参数通过寄存器传递的函数,函数名前有一个下划线'_'。这确定这些函数通过CPU寄存器传递参数。
void reentrant func2(void) | _?FUNC2 | 可重入的函数,函数名前有一个字符串reentrant... "_?"。这用来确定可重入函数。
--------------------+---------+-------------------------------------
因为我们的delay_nms函数是通过寄存器传递参数的,根据第二条,自然要在前面加一个下划线了'_'。
先来看看例子吧,例2-1
/**
* @file 2_1.c
* @author yanfeng <szq106@163.com>
* @date Sat Feb 10 17:04:41 2007
* update <Sat Feb 10 17:11:48 2007>
* @brief 示例2_1
*/
/* code */
#i nclude <reg51.h>
#i nclude "2_1_delay.h"
#define LED_ON 0
#define LED_OFF 1
sbit LED_IO = P1^0;
#define led_op(op) do { \LED_IO = op; \}while(0)
void main(void)
{
while(1) {
led_op(LED_ON);
delay_nms(200);
led_op(LED_OFF);
delay_nms(500);
}
}
/* end */
/* 2_1.c ends here */
;;;
;; file 2_1_delay.asm
;; author yanfeng <szq106@163.com>
;; date Sat Feb 10 10:59:21 2007
;;
;; update <Sat Feb 10 17:14:00 2007>
;;
;; brief 示例2_1
;;; code
delay_nms_seg segment code
delay_1ms_seg segment code
public _delay_nms
delay_nms_data segment data
rseg delay_nms_data
delay_reg: ds 2
rseg delay_nms_seg
_delay_nms: ;r6,r7不能同时为0
mov a, r6
mov delay_reg, a
mov a, r7
mov delay_reg+1, a
delay_nms_1:
lcall delay_1ms
djnz delay_reg+1, delay_nms_1
mov a, delay_reg
jz delay_nms_ret
dec delay_reg
sjmp delay_nms_1
delay_nms_ret:
ret
rseg delay_1ms_seg
delay_1ms:
mov r0, #250 ;1ms
delay_200ms_1:
nop
nop
djnz r0, delay_200ms_1
ret
end
;
;;; end
;;; Local variables:
;;; outline-regexp: ";; @+"
;;; eval: (outline-minor-mode 1)
;;; End:
;;; 2_1_delay.asm ends here
/**
* @file 2_1_delay.h
* @author yanfeng <szq106@163.com>
* @date Sat Feb 10 17:03:42 2007
* update <Sat Feb 10 17:11:38 2007>
* @brief 示例2_1
*/
/* code */
#ifndef _2_1_DELAY_H
#define _2_1_DELAY_H
extern void delay_nms(unsigned int dly);
#endif
/* end */
/* 2_1_delay.h ends here */
注意到这里增加了一个2_1_delay.h的头文件,是的,因为delay_nms函数是被C函数调用,提供的接口当然也只能是C语言形式的。
C函数调用汇编函数如此的简单,那汇编函数调用C函数是否就会复杂呢?答案是肯定的,在1-4例中完全可以把delay_nms及delay_1ms函数用C来实现而保持start函数的汇编形式。
在实现这个例子之前,先来讨论一些理论的知识,只有充分掌握了知识,才能更好的完成C函数及汇编函数的相互调用。
正常的,定义一个函数总是希望它完成某些功能,一个毫无用处的函数将毫无意义。这些功能有常常是更大的功能的一部分,而函数完成这些功能或多或少都要与外界联系(一个完全不与外界联系的函数也是一个毫无意义的函数)(延时函数也要消耗时间,时间也属于外界的一种资源),比如要传递一些数据给其处理,处理过后返回处理的结果。这种数据的传递可以形象的通过两种方式来实现,一种是外界直接把数据给函数,另一种是函数自己去外界取数据。
先来说第一种,外界直接把数据给函数,这就像您订牛奶,每天早上牛奶工人都固定把牛奶送到您家的门口,早上起来之后,您只要开门就可取牛奶了,而不需要考虑是谁送来的。吃完之后,把瓶放回门口,也不用考虑牛奶工人什么时候取走。您跟牛奶公司就通过您家的门口来联系,您不需要考虑牛奶公司到底在哪里。牛奶公司也不需要知道您家几口人。^_^!这就是通过参数及返回值来实现的函数的例子。这种方式接口简单,函数不需要知道外界是谁调用了它,外界也不用知道函数的实现细节。函数很容易实现重入。
再来说第二种,函数自己去外界取数据,这就相当于您知道牛奶店在XX街yy号,每天早上要喝牛奶,自己就要屁颠屁颠跑到XX街yy号去买,到了店里,有人比您早正在前面买那(资源占用),咋办?排队呗(等待资源释放)!不行,这队伍也太长了吧。您也抢到最前面去买,正在买的伙计可不会让您。这下好了,吵起来了(资源竞争)!两家伙吵吵嚷嚷,牛奶店一时也卖不了牛奶了(资源破坏)。老半天之后,您终于买到了牛奶回家,喝完之后,又把奶瓶送回店里。这就是通过全局变量来传递数据的函数实现方式(也许应该叫过程)。这种方式易破坏数据,不具备可重入性。(想起basic了)。
无论那一种模型,都需要有一个地方(及数据存储区)给其传入数,对于第一种模型来说,大多是通过栈来实现,这是隐性的方式,即调用者并不需要知道这个数据区在哪里。而第二种模型,就必须开辟一个公共的区域,调用者及被调用者都必须能访问此区域。
由于51的特殊性,堆栈空间很小,进出栈开销大,要实现第一种模型是比较困难的,因此Keil并没有采用此方法,但是为了函数的可重入性,仍实现了模拟栈,函数可以通过模拟栈传递参数,但是通过模拟栈来传递参数的开销更大。因此不是特别必要不建议使用。(由于很多库函数都是可重入的,因此模拟栈还是有必要了解一下,这将在下节介绍。)
正常的C函数,keil就是通过固定数据区来传递参数的,即第二种模型,因此如下两个函数,在keil c51的环境本质上没有任何区别。
void delay1(int del)
{
while(del);
}
int del;
void delay2(void)
{
while(del);
}
也许读者会怀疑,下面的del是全局,的任何函数都可以访问,而上一个函数的参数却是局部的,外部函数不能访问。而且调用上也不一样啊,调用delay1直接delay1(200)就可以了,调用delay2写法上就有诸多不同,del = 200; delay2()。
这就多虑了,delay1的参数del是通过固定数据区传递的,也就是del分配在固定的地址,如果其它函数不能访问,那其它函数怎么调用delay1函数呢?只不过keil C51编译的时候把参数del(具体来说应该是参数段)换了一个名而已。至于调用的问题,C51编译的
函数都会在最前面加入一些代码把具体的实参copy到参数区。
了解了这些,下面来看看C51函数的具体传递规则,这些规则在上一节已经有初步的提及,但是并没有深入。
C51有三种参数传递的方法:
1,通过寄存器传递。(缺省)
2,通过固定存储区传递。
3,通过模拟栈传递。
1,2属于第二种模型,通过寄存器传递的方法只是一种特例,为了加快参数的传递。在固定存储区仍会为参数分配空间,有时候为了优化,参数区就分配在了寄存器区里(r0-r7)。 3,前面提及属于第一种模型。
缺省的,C函数在寄存器中最多传递三个参数。余下的参数通过固定存储区传递。可以用NOREGPARMS命令取消用寄存器传递参数。如果用寄存器传递参数取消,或参数太多,参数通过固定存储区传递。用寄存器传递参数的函数在生成代码时被Cx51编译器在函数名前
加了一个下划线'_' 的前缀。只在固定存储区传递参数的函数没有下划。
下表定义用来传递参数的寄存器。
--------+----------------+---------------|------------|------------------
参数数目| char,1字节指针 | int,2字节指针 | long,float | 通用指针
--------+----------------+---------------|------------|------------------
1 | R7 | R6-R7 | R4-R7 | R1-R3(存储类型R3, MSB-R2,LSB-R1)
2 | R5 | R4-R5 | R4-R7 | R1-R3
3 | R3 | R3-R3 | | R1-R3
--------+----------------+---------------|------------|------------------
对于参数通过固定存储区传递的函数,那么调用函数是如何知道被调用函数的参数区呢?如果没有一个统一通用的办法,那么编译的实现将很困难,因此Keil c51是使用可重入段的方法。 参数用段名 ?function_name?BYTE和?function_name?BIT 保存传递给函数
function_name的参数。位参数在调用函数前复制到?function_name?BIT段。别的参数复制到?function_name?BYTE段。即使通过寄存器传递参数,在这些段中也给所有的参数分配空间。参数按每个段中的声明的顺序保存。这个段些对其它函数来说是可见的,因此其它函数就能通过这些段传递参数并调用函数了。而这些段的命名都有统一的格式,依赖与函数名,因为不允许函数重名,因此这些段名也是唯一的。
段名的定义:
?function_name?BYTE
?function_name?BIT
函数返回值
函数返回值通常用CPU寄存器传递。下表列出了可能的返回值和所用的寄存器。
--------------------+--------+---------------------------------
返回类型 | 寄存器 | 说明
--------------------+--------+---------------------------------
bit | CF | 在CF中返回一个位
char/unsigned char/ | R7 | 在R7返回单个字节类型1字节指针
int/unsigned int/ | R6-R7 | MSB在R6,LSB在R7 2字节指针
long/unsigned long | R4-R7 | MSB在R4,LSB在R7
float | R4-R7 | 32位IEEE格式
通用指针 | R1-R3 | 存储类型在R3,MSB在R2,LSB在R1
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