原创 51单片机中断心得整理

 2009-2-13 23:30  3129 7 7 分类: 软件与OS

如果在中断服务函数 ISR 中使用寄存器，那么必须处理好 using 的使用问题：
1、中断服务函数使用 using 指定与主函数不同的寄存器组（主函数一般使用 Register bank 0）。
2、中断优先级相同的ISR 可用 using 指定相同的寄存器组，但优先级不同的 ISR 必须使用不同的寄存器组，在 ISR 中被调用的函数也要使用 using 指定与中断函数相同的寄存器组。用reentranr指明可重入函数。
3、如果不用 using 指定，在 ISR 的入口，C51 默认选择寄存器组0，这相当于中断服务程序的入口首先执行指令：
MOV PSW #0
这点保证了，没使用 using 指定的高优先级中断。可以中断使用不同的寄存器组的低优先级中断。
4、使用 using 关键字给中断指定寄存器组，这样直接切换寄存器组而不必进行大量的 PUSH 和 POP 操作，可以节省RAM空间，加速 MCU 执行时间。寄存器组的切换，总的来说比较容易出错，要对内存的使用情况有比较清晰的认识，其正确性要由你自己来保证。特别在程序中有直接地址访问的时候，一定要小心谨慎！至于“什么时候要用到寄存器组切换”，一种情况是：当你试图让两个（或以上）作业同时运行，而且它们的现场需要一些隔离的时候，就会用上了。在 ISR 或使用实时操作系统 RTOS 中，寄存器非常有用。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

寄存器组使用的原则：

1、8051 的最低32 个字节分成 4 组 8 寄存器。分别为寄存器R0 到R7。寄存器组由PSW 的低两位选择。在 ISR 中，MCU 可以切换到一个不同的寄存器组。对寄存器组的访问不可位寻址，C51 编译器规定使用 using 或 禁止中断的函数（#pragma disable ）均不能返回 bit 类型的值。
2、主程序（main函数）使用一组，如 bank 0；低中断优先级的所有中断均使用第二组，如 bank 1；高中断优先级的所有中断均使用再另外一组，如 bank 2。显然，同级别的中断使用同一组寄存器不会有问题，因为不会发生中断嵌套；而高优先级的中断则要使用与低优先级中断不同的一组，因为有可能出现在低优先级中断中发生高优先级中断的情况。编译器会自动判断何时可使用绝对寄存器存取。
3、在 ISR 中调用其它函数，必须和中断使用相同的寄存器组。当没用 NOAREGS 命令做明确的声明，编译器将使用绝对寄存器寻址方式访问函数选定（即用 using 或 REGISTERBANK 指定）的寄存器组，当函数假定的和实际所选的寄存器组不同时，将产生不可预知的结果，从而可能出现参数传递错误，返回值可能会在错误的寄存器组中。
举一例子：当需要在中断内和中断外调用同一个函数，假定按照程序的流程控制，不会出现函数的递归调用现象，这样的调用会不会出现问题？若确定不会发生重入情况，则有以下两种情况：
1、如果 ISR 和主程序使用同一寄存器组（主程序缺省使用BANK 0，若 ISR 没有使用 using 为其指定寄存器区，则缺省也使用 BANK 0），则不需其他设置。
2、如果 ISR 和主程序使用不同的寄存器组（主程序缺省使用BANK 0，ISR 使用 using 指定了其他 BANK），则被调用函数必须放在：
#pragma NOAREGS
#pragma AREGS
控制参数对中，指定编译器不要对该函数使用绝对寄存器寻址方式；或者也可在 Options->C51，选中“Dont use absolute register accesses”，使所有代码均不使用绝对寄存器寻址方式（这样，执行效率将稍有降低）。不论以上的哪一种情况，编译器均会给出重入警告，需手工更改 OVERLAY 参数，做重入说明。
3、还有一种办法：如果被调用函数的代码不是很长，还是将该函数复制一份，用不同的函数名代替，这种情况适合ROM有足够多余的空间。
因此，对using关键字的使用，如果没把握，宁可不用，交给编译系统自己去处理好了。