C51程序设计中断及寄存器使用方法

[导读] 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

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。

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。

#pragma disable
在函数前声明，只对一个函数有用，该函数调用过程中，将不可被中断。

递归或可重入函数指定

在主程序和中断程序都调用的函数容易出现问题，用寄存器传递参数，内部变量在RAM中，函数重入时候，会破坏上次的数据，用下面两种方法解决函数重入问题：
在相应的函数前，加“#pramga disable”声明，只允许主程序或者中断之一调用该函数；
将该函数说明为可重入：VOID func(para..) reentrant;