單片機(jī)C語言和匯編語言混合編程

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1、摘要：為了發(fā)揮C語言和匯編語言各自的優(yōu)點(diǎn)，二者需要相互調(diào)用函數(shù)。本文首先介紹了MSP430單片機(jī)的C語言函數(shù)的參數(shù)傳遞規(guī)則，然后對(duì)C語言和匯編語言的混合編程進(jìn)行了詳細(xì)描述，最后給出應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵字：MSP430單片機(jī)IARC語言?匯編語言混合編程???MSP430是一款16位的單片機(jī)，它具有超低功耗、豐富的片內(nèi)外圍模塊、多樣的可選型號(hào)、軟件對(duì)硬件的靈活控制能力等優(yōu)點(diǎn)。因此特別適合于以電池為電源的應(yīng)用場(chǎng)合或手持設(shè)備，目前在國內(nèi)主要應(yīng)用于三表系統(tǒng)和消防設(shè)備方面。MSP430單片機(jī)的開發(fā)軟件較常用的是IAR公司的IAREmbeddedWorkbench集成開發(fā)環(huán)境，它可以編輯、匯編和編譯

2、匯編語言和C語言源文件，并且其C語言和匯編語言具有相同格式的頭文件，給開發(fā)帶來了靈活性。C語言具有編程簡單，可以移植等優(yōu)點(diǎn)，但是產(chǎn)生代碼較長，對(duì)硬件的直接控制能力相對(duì)較弱；匯編語言產(chǎn)生的代碼較小，控制硬件靈活，但是可讀性差，移植困難，因此為了發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)生高速度、高效率的代碼混合編程是最好的選擇。1?IARC語言編譯器的參數(shù)傳遞規(guī)則1.1寄存器應(yīng)用???C語言編譯器把單片機(jī)的寄存器分成兩組來使用：???（1）高速暫存器（R12－R15），這組寄存器專門用作參數(shù)傳遞，因此調(diào)用時(shí)不需要保護(hù)。???（2）其它普通寄存器（R4－R11），這組寄存器主要用作寄存器變量和保存中間結(jié)果，因此

3、調(diào)用時(shí)必需保護(hù)，這一點(diǎn)C語言編譯器是自動(dòng)處理的。1.2堆棧結(jié)構(gòu)和參數(shù)傳遞???每一次函數(shù)調(diào)用會(huì)創(chuàng)建一個(gè)如圖所示的堆棧結(jié)構(gòu)???一個(gè)調(diào)用者函數(shù)傳遞給被調(diào)用函數(shù)的參數(shù)按照從右到左的順序傳遞的，換句話說就是除了最左邊的兩個(gè)參數(shù)用寄存器傳遞外，其余參數(shù)用堆棧傳遞，并按從右到左的順序入棧。若最左邊的兩個(gè)參數(shù)屬于結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類型，那么它們也用堆棧傳遞。函數(shù)的返回結(jié)果根據(jù)其類型存放在R12或R13:R12寄存器對(duì)，若返回結(jié)果屬于結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類型，那么R12中存放的是指向返回結(jié)果的指針。1.3中斷函數(shù)???C語言編譯器編譯中斷函數(shù)時(shí)會(huì)自動(dòng)保護(hù)所有用到的寄存器（包括R12－R15在內(nèi)），狀態(tài)寄存器SR的

4、保護(hù)是中斷處理過程自動(dòng)完成的。中斷函數(shù)中用到的任何寄存器都會(huì)用PUSHRxx指令保護(hù)，中斷服務(wù)結(jié)束用后POPRxx指令恢復(fù)；RETI指令會(huì)自動(dòng)恢復(fù)狀態(tài)寄存器SR和從中斷返回。2?對(duì)匯編語言函數(shù)的約定???一個(gè)能被C語言函數(shù)調(diào)用的匯編語言函數(shù)必須做到以下幾點(diǎn)：???（1）符合C語言編譯器的參數(shù)傳遞規(guī)則。???（2）具有PUBLIC入口標(biāo)號(hào)。???（3）對(duì)C語言調(diào)用者函數(shù)聲明為外部函數(shù)，并且允許參數(shù)類型檢查和提升（可選）。2.1?局部存儲(chǔ)分配???如果匯編語言函數(shù)需要局部存儲(chǔ)空間，有兩種分配方法：???（1）分配在硬件堆棧???（2）分配在靜態(tài)空間，但是函數(shù)不能重入。2.2中斷函數(shù)??

5、?因?yàn)橹袛嗫赡馨l(fā)生在程序執(zhí)行的任何期間，所以調(diào)用約定并不適用于中斷函數(shù)。因此必需注意以下幾點(diǎn)：???（1）必須保護(hù)所有用到的寄存器。???（2）必須用RETI返回。???（3）把SR中各標(biāo)志位當(dāng)做未定義來使用。???（4）中斷向量定義在INTVEC段3混合編程???明確了以上約定，混合編程就非常容易?；咀龇ㄊ牵???（1）C語言源文件用‘extren’關(guān)鍵字導(dǎo)入被匯編語言源文件導(dǎo)出的標(biāo)號(hào)。???（2）匯編語言源文件用‘PUBLIC’關(guān)鍵字把標(biāo)號(hào)導(dǎo)出給C語言源文件。???（3）匯編語言源文件用‘EXTREN’關(guān)鍵字導(dǎo)入被C語言源文件導(dǎo)出的標(biāo)號(hào)。???（4）C語言源文件把標(biāo)號(hào)導(dǎo)出給匯

6、編語言文件，則不需要關(guān)鍵字。???（5）把寫好的C語言源文件和匯編語言源文件加入工程，并用各自調(diào)用函數(shù)的指令調(diào)用即可。4應(yīng)用實(shí)例4.1?C語言函數(shù)和匯編語言函數(shù)相互調(diào)用???在這個(gè)示例中C語言函數(shù)main（）調(diào)用匯編語言函數(shù)get_rand()以得到一個(gè)隨機(jī)數(shù)；匯編語言函數(shù)get_rand()首先調(diào)用C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)rand（）得到一個(gè)整型隨機(jī)值，然后用調(diào)用C語言函數(shù)mult()的方法把這個(gè)隨機(jī)值乘以main()函數(shù)傳遞給自己的實(shí)參，并把乘積值返回給main()函數(shù)。4.1.1?C語言源文件/********************************************

7、******************//*文件名：c_source.c????????????????????????????????2003-01-05*//*C語言和匯編語言混合編程，C源程序?????????????????????????*//*這段源程序調(diào)用匯編語言函數(shù)get_rand()????????????????????????*//*注意工程必需包含匯編語言源文件"asm_source.s43"??????????????*//**********