教学课件微机原理（第2版）3.17子程序概述ppt（全）.pptx

教学课件微机原理（第2版）3.17子程序概述2学习内容：子程序概述目标：掌握子程序的调用、参数传递与现场保护第3章 8051指令系统和汇编程序设计3.6.1 子程序概述3第3章 8051指令系统和汇编程序设计在程序设计中，常把一些具有独立功能、并且多处都需要用到的一段程序，设计为子程序。子程序可供主程序或其它程序调用。3.6.1 子程序概述第3章 8051指令系统和汇编程序设计1.子程序的优点不必重复书写同样的程序，提高编程效率。可使程序的逻辑结构简单，便于阅读。便于程序编写、调试和修改等。缩短源程序和目标程序的长度，节省程序存储器空间。使程序模块化、通用化，便于交流和继承。3.6.1 子程序概述5第3章 8051指令系统和汇编程序设计2.子程序的调用和嵌套 通常将主程序中调用子程序指令的下一条指令的地址称为断点，子程序的第一条指令地址称为子程序首地址或称入口地址。子程序调用:CALL指令自动将断点地址压入堆栈保护，然后将子程序入口地址送PC，实现子程序的调用；子程序返回时，RET指令将使堆栈顶部的断点地址弹出到PC，实现子程序的返回。3.6.1 子程序概述第3章 8051指令系统和汇编程序设计 在子程序的执行过程中，可能出现子程序调用其它子程序的情况，称为子程序嵌套调用。3.6.1 子程序概述7第3章 8051指令系统和汇编程序设计2.子程序编写要点(1)子程序的第1条指令前必须有标号。既表示子程序的名称，也作为调用指令的符号地址。(2)子程序必须能够正确地传递参数。要有入口条件用来说明调用该子程序的条件（如指明要处理的数，或存放的寄存器或内存地址等）；要有出口状态，即调用子程序后的结果（结果形式或存放地址等）。3.6.1 子程序概述第3章 8051指令系统和汇编程序设计(3)注意保护现场和恢复现场。保护现场即在调用子程序前将不允许被破坏的内容保存起来；恢复现场即在子程序执行完毕返回主程序前，将保存起来的内容恢复到保护现场前的状况;要注意堆栈的“先进后出”操作规则，以保证现场保护和恢复的正确。3.6.1 子程序概述9第3章 8051指令系统和汇编程序设计2.子程序编写要点(4)要保证子程序能够正确返回。首先子程序必须以RET指令结束；执行RET指令时，堆栈顶部的内容是调用时保存的断点地址;子程序中，对堆栈的入栈和出栈操作次数必须相同，以保证返回时堆栈指针SP的值与调用进入时一致。3.6.1 子程序概述第3章 8051指令系统和汇编程序设计2.子程序编写要点(5)子程序在功能上应具有通用性和完整性。(6)子程序的功能描述要求：子程序应有功能说明，标明子程序的资源占用情况，以便调用时参考；子程序应注明入口参数和出口参数，以便在调用时赋值和返回时获取结果。3.6.2 子程序的参数传递11第3章 8051指令系统和汇编程序设计2.子程序编写要点参数传递：进行调用程序和子程序之间的信息传递入口参数：调用程序向子程序传递的参数出口参数：子程序向调用程序传递的参数常用的参数传递方法：寄存器法和约定存储单元法3.6.2 子程序的参数传递第3章 8051指令系统和汇编程序设计1.寄存器法：将入口参数和出口参数存放在约定的寄存器中。特点：数据传递速度快、编程方便、节省内存单元，是最直接、简便，的参数传递方式。但是MCU的寄存器个数有限，该方法适用于传递较少的参数信息。2.约定存储单元法：把入口参数和出口参数都放在事先约定好的内存单元中特点：不占用寄存器，参数个数可以较多，每个子程序要处理的数据和送出的结果都有独立的存储单元。但是该方法要用一定数量的存储单元，会增加编程中对变量定义的难度。3.6.2 子程序的参数传递第3章 8051指令系统和汇编程序设计3.6.3 现场的保护与恢复14第3章 8051指令系统和汇编程序设计 主程序的断点地址（即返回地址）是调用指令自动保护的；但是对于主程序中的数据（A、PSW、Rn等），为了防止执行子程序后遭到破坏，则需要编写程序加以保护。保护的内容为主程序中用到而子程序也要使用的寄存器、内存等。数据保护与恢复的三种方法：堆栈暂存：子程序首先将需要保护的数据依次压入堆栈保存，返回指令前，反序弹出堆栈以恢复现场；切换工作寄存器组：通过修改RS1、RS0，使主程序与子程序使用不同组别的工作寄存器；存储器暂存：子程序首先将需要保护的内容，保存到空闲的寄存器或内存单元暂存，返回指令前，从保存处取出以恢复现场。3.6.3 现场的保护与恢复第3章 8051指令系统和汇编程序设计3.6.3 现场的保护与恢复16第3章 8051指令系统和汇编程序设计 PROG1:MOV R2,#04H PRO1:ACALL SUB1 DJNZ R2,PRO1 RET子程序:SUB1:MOV R2,#20HLOOP:DJNZ R2,LOOP RET由于SUB1子程序中，也要用到R2，因此必须要先保护后恢复。主程序：出现了死循环，主程序中的R2始终不会到03.6.3 现场的保护与恢复17第3章 8051指令系统和汇编程序设计 PROG1:MOV R2,#04H PRO1:ACALL SUB1 DJNZ R2,PRO1 RET子程序中的数据保护（切换工作寄存器组）：SUB1:SETB RS0 ;选择第1组的Rn MOV R2,#20HLOOP:DJNZ R2,LOOP CLR RS0 ;恢复使用第0组的Rn RET主程序：子程序中的数据保护（堆栈保护）：SUB1:PUSH 02H ；R2的内容入栈保护 MOV R2,#20H；子程序使用R2LOOP:DJNZ R2,LOOP POP 02H ；出栈恢复R2的内容 RET3.6.3 现场的保护与恢复第3章 8051指令系统和汇编程序设计3.6.3 现场的保护与恢复第3章 8051指令系统和汇编程序设计子程序中的数据保护（内存保护）：SUB1:MOV 30H,R2 ;R2的内容暂存到30H MOV R2,#20HLOOP:DJNZ R2,LOOP MOV R2,30H ;恢复R2内容 RET