什么是单片机的子程序设计

[导读]中断服务处理子程序可简称为中断服务处理程序或中断程序，用于处理单片机的中断事件，只能被单片机硬件调用执行，而不能通过子程序调用指令(ACALL或LCALL)调用执行。中断服务处理程序只能通过RETI指令返回。

子程序是模块化程序设计的一种常用技巧，将完成某种特定任务的指令整合在一起，可以被重复使用，能提高编程效率。

子程序分为中断服务处理子程序和普通功能性子程序两种，其中：

(1)中断服务处理子程序

中断服务处理子程序可简称为中断服务处理程序或中断程序，用于处理单片机的中断事件，只能被单片机硬件调用执行，而不能通过子程序调用指令(ACALL或LCALL)调用执行。中断服务处理程序只能通过RETI指令返回。

(2)普通功能性子程序

普通功能性子程序必须通过子程序调用指令(ACALL或LCALL)调用执行，并且只能通过RET指令返回。

子程序设计过程中需要注意：

1)RET指令和RETI指令分别用于功能性子程序和中断服务处理程序的返回，不能相互替换使用。

2)子程序可能会与主程序共用一些资源(如寄存器和存储器等)，这些资源通常被称为“现场”。为了不干扰主程序运行，子程序执行前后应保证“现场”不变。为此，进入子程序后需进行现场保护，子程序返回之前需进行现场恢复。现场保护的常用方法是通过堆栈操作指令PUSH将现场存入堆栈中，而恢复时用POP指令将现场从堆栈中取出。

3)主程序调用子程序时，需要将入口参数传递给子程序，而子程序返回前需要将出口参数(执行结果)传回主程序。

4)子程序的出口参数不能被当作现场进行保护。

5)子程序还可以调用其他子程序，即子程序嵌套。子程序嵌套时，同样也存在现场保护和参数传递的问题。

本节将通过实例介绍普通功能性子程序的设计方法，中断服务处理程序的设计方法将在下一章介绍。

1.延时类子程序

【例3-72】将例3-69中的延时程序改写为子程序，并进行一次调用。

解：参考程序如下，其中DEALAY为由例3-69延时程序改写的延时子程序。其中，RET指令的机器周期数为2，因此子程序DEALAY比例3-69程序的延时时间多两个机器周期，即2μs。另外，子程序DEALAY没有入口和出口参数。

2.数值计算类子程序

【例3-73】计算X2+Y2。要求：X和Y均为0~10的整数，并分别存放于片内RAM的40H和41H单元中，二次方和存于42H单元中;由子程序完成数据二次方的计算。

分析：本例的设计任务与例3-57基本一致，不同仅在于本例必须用子程序计算二次方;因此，本例的程序可以由例3-57的参考程序改编而得。

解：本例的参考程序及其说明如图3-12所示。子程序SQRT通过查表法计算数据的二次方，其入口和出口参数均为累加器A。通过累加器或特殊功能寄存器在主程序和子程序之间传递参数，是一种比较常用的参数传递方法，另外，也可以通过存储单元或堆栈进行参数传递。SQRT子程序中对DPTR进行了保护，以免干扰主程序中其他与DPTR有关的操作，

而累加器A作为出口参数不能被保护，否则子程序结束后累加器的值将恢复为进入子程序之前的值。另外，特别需要注意的是，利用堆栈进行现场保护时必须遵守堆栈“先入后出，后入先出”的使用原则，即先“PUSH”的数据应该后“POP”，反之亦然。