简介:对于嵌入式系统来说,如果没有RTOS运行c语言程序调试方法视频,程序开发中的main函数(main())需要通过某种机制永远快乐地运行,没有尽头。如果你想退出主函数,你做什么是由所使用的C语言编译器决定的。
关键词:C51,主程序,程序退出
01 要问的问题
今天在CSDN的单片机led模组定义函数问题[1]中看到一个有趣的问题。
一个简单的C51程序如下:
#include
void test(num) {
switch(num) {
case 1: P2_0=0; P2_1=0;
break;
}
}
void main(void) {
test(1);
}
程序执行完毕后,可以看到实验板上的两个LED灯亮了,另外六个实际上是微亮的。
▲ 图1.1 实验板上不亮的 LED 居然微微亮起
如果在主程序中加入无限循环:while(1); ,电路板上将不再出现“微亮”现象。
#include
void test(num) {
switch(num) {
case 1: P2_0=0; P2_1=0;
break;
}
}
void main(void) {
test(1);
while(1);
}
▲ 图1.2 实验板背面的六个LED不再亮
上述两种情况的区别在于,在第二个程序中,主循环 main() 函数永远不会退出,而在第一个程序中,main() 函数会退出。看来前面LED的微亮应该和主函数退出后单片机做了什么有关。
那么就只剩下一个问题了:对于普通的嵌入式系统,C语言编程中的main()函数退出后程序去哪里了?
02 节目去哪儿了?
从上面提问者写的代码来看,他应该是个C51爱好者,使用C51编译器,开心地在一块C51开发板上做实验。一开始他没有安装嵌入式程序开发的实践,在主程序中使用了一个无限循环void main(void)来控制主程序函数中的程序,出现了之前实验结果中的混乱情况。
注:我很佩服他是一个大胆而细心的人,他观察得非常仔细。
2.1 盘古创造世界
对于 C 语言编程,所有的用户程序世界都是从主程序 main() 开始的。为用户程序打开世界的任务是一小段盘古代码STARTUP.A51。
C51 的启动方式也在以下两篇博文中进行了测试和解释:
下面截取一段 STARTUP.A51 代码。可以看到盘古在MCU RESET后做了一些准备(初始化全局变量和堆栈指针)后,直接跳转到:?C_START
$NOMOD51
;------------------------------------------------------------------------------
; This file is part of the C51 Compiler package
; Copyright (c) 1988-2005 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
; Version 8.01
;
; *** <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> ***
;------------------------------------------------------------------------------
; STARTUP.A51: This code is executed after processor reset.
;
; To translate this file use A51 with the following invocation:
;
; A51 STARTUP.A51
;
; To link the modified STARTUP.OBJ file to your application use the following
; Lx51 invocation:
;
; Lx51 your object file list, STARTUP.OBJ controls
;
;------------------------------------------------------------------------------
; Standard SFR Symbols
ACC DATA 0E0H
B DATA 0F0H
SP DATA 81H
DPL DATA 82H
DPH DATA 83H
NAME ?C_STARTUP
?C_C51STARTUP SEGMENT CODE
?STACK SEGMENT IDATA
RSEG ?STACK
DS 1
EXTRN CODE (?C_START)
PUBLIC ?C_STARTUP
CSEG AT 0
?C_STARTUP: LJMP STARTUP1
RSEG ?C_C51STARTUP
STARTUP1:
IF IDATALEN <> 0
MOV R0,#IDATALEN - 1
CLR A
IDATALOOP: MOV @R0,A
DJNZ R0,IDATALOOP
ENDIF
IF XDATALEN <> 0
MOV DPTR,#XDATASTART
MOV R7,#LOW (XDATALEN)
IF (LOW (XDATALEN)) <> 0
MOV R6,#(HIGH (XDATALEN)) +1
ELSE
MOV R6,#HIGH (XDATALEN)
ENDIF
CLR A
XDATALOOP: MOVX @DPTR,A
INC DPTR
DJNZ R7,XDATALOOP
DJNZ R6,XDATALOOP
ENDIF
IF PPAGEENABLE <> 0
MOV PPAGE_SFR,#PPAGE
ENDIF
IF PDATALEN <> 0
MOV R0,#LOW (PDATASTART)
MOV R7,#LOW (PDATALEN)
CLR A
PDATALOOP: MOVX @R0,A
INC R0
DJNZ R7,PDATALOOP
ENDIF
IF IBPSTACK <> 0
EXTRN DATA (?C_IBP)
MOV ?C_IBP,#LOW IBPSTACKTOP
ENDIF
IF XBPSTACK <> 0
EXTRN DATA (?C_XBP)
MOV ?C_XBP,#HIGH XBPSTACKTOP
MOV ?C_XBP+1,#LOW XBPSTACKTOP
ENDIF
IF PBPSTACK <> 0
EXTRN DATA (?C_PBP)
MOV ?C_PBP,#LOW PBPSTACKTOP
ENDIF
MOV SP,#?STACK-1
; This code is required if you use L51_BANK.A51 with Banking Mode 4
; Code Banking
; Select Bank 0 for L51_BANK.A51 Mode 4
#if 0
; Initialize bank mechanism to code bank 0 when using L51_BANK.A51 with Banking Mode 4.
EXTRN CODE (?B_SWITCH0)
CALL ?B_SWITCH0 ; init bank mechanism to code bank 0
#endif
;
LJMP ?C_START
END
上面的代码也已经在博文51单片机程序执行流程(STARTUP.A51)[3])中一步步调试和跟踪验证:
▲图2.1.1表示LJMP C_START是进入main()程序
2.2 世界末日
由于进入main()函数是跳远,所以main函数不会正常返回到启动程序STARTUP.A51,那么程序到底跑到哪里去了呢?
在博文MCU C语言while(1)中,作者对KEIL编译器和PIC MAPLAB编译器的main函数进行了最后一次反汇编。
2.2.1 Keil 编译器
在 main 函数的最后,程序添加了几行代码:
MOV R0, #0x7F
CLR A
MOV @R0, A
DJNZ R0, (3)
MOV SP, #0x0C
LJMP main
这几条语句,前4条是清空我们单片机内存的前128个地址,第五条是定义栈,第六条是把程序重新跳转到main函数的第一行执行。
2.2.2 MAPLAB 编译器
跟踪PIC单片机语言程序c语言程序调试方法视频,发现main()函数的最后一条语句被reset,即单片机直接reset。这是 MAPLAB 编译器根据 PIC 单片机的特性添加的复位语句。
※ 总结※
对于嵌入式系统来说,如果没有RTOS运行,程序开发中的main函数(main())需要通过某种机制永远快乐地运行,没有尽头。
如果你想退出主函数,你做什么是由所使用的C语言编译器决定的。
参考
[1]
单片机led模组功能定义问题:
[2]
51 MCU程序执行流程(STARTUP.A51管理Main函数的执行):
[3]
51 MCU程序执行流程(STARTUP.A51):
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