利用全局及外部變量實(shí)現(xiàn)C51無(wú)能數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)

闡述了ASM51無(wú)參數(shù)化調(diào)用C51 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理并給出實(shí)例來(lái)驗(yàn)證該方法的優(yōu)越性和可行性。作者在文章中表明這樣一種觀點(diǎn)：“利用匯編語(yǔ)言對(duì)I/O接口、中斷向量及程序空間分配的巨大優(yōu)勢(shì)，讓程序員對(duì)MCS51內(nèi)的每一字節(jié)甚至是每一比特（可位尋址空間）全部進(jìn)行統(tǒng)籌安排，設(shè)計(jì)好各個(gè)程序模塊，包括I/O口地址和中斷向量地址的處理；同時(shí)在具體數(shù)據(jù)處理、通信等不需要過(guò)多與硬件打交道的程序模塊中，充分利用C51語(yǔ)言強(qiáng)大高效的編程能力”。上述觀點(diǎn)并沒(méi)有錯(cuò)，但是對(duì)I/O接口、中斷向量及程序空間分配及MCS-51內(nèi)的每一個(gè)字節(jié)甚至是每一比特（可位尋址空間）全部進(jìn)行統(tǒng)籌安排，對(duì)于大多數(shù)程序員來(lái)講恰恰是件不容易的事。地址空間、棧的起始地址和中斷向量地址的分配等，經(jīng)常顧此失彼，這邊可行，那邊又出問(wèn)題。其實(shí)完全可以把上述繁重的工作交給C51去完成，由C51定義各個(gè)變量并自動(dòng)分配各個(gè)變量的空間，而集中精力完成所需功能的A51程序設(shè)計(jì)。筆者在研制基于C51、插拔式DFLASH存儲(chǔ)器的無(wú)紙記錄儀中，就是利用全局及外部變量實(shí)現(xiàn)C51無(wú)參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的，取得了很好的效果。

1 C51無(wú)參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理

為了說(shuō)明其原理，必須理解局部變量、全局變量和外部變量的意義。

局部變量：是在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，只在定義它的函數(shù)內(nèi)部有效，僅在使用它時(shí)，才為它分配內(nèi)存單元。

全局變量：又稱外部變量，是在函數(shù)外部定義的變量，可以為多個(gè)函數(shù)共同使用，其有效作用范圍是從它定義的位置開(kāi)始直到整個(gè)程序文件結(jié)束。若一個(gè)全局變量不是在程序文件開(kāi)始處定義的，但又希望在它的定義點(diǎn)之前的函數(shù)中引用該變量，這時(shí)應(yīng)在引用該變量的函數(shù)中用關(guān)鍵字EXTERN將其說(shuō)明為外部變量。此外如果一個(gè)程序模塊文件中應(yīng)用另一個(gè)程序模塊中定義的變量時(shí)，也必須用EXTERN進(jìn)行說(shuō)明。全局變量在整個(gè)程序的執(zhí)行過(guò)程中都要占用內(nèi)存單元。

外部變量（EXTERN）：使用存儲(chǔ)種類說(shuō)明符EXTERN定義的變量稱為外部變量。按照缺省規(guī)則，凡在所有函數(shù)之前，在函數(shù)外部定義的變量都是外部變量，定義時(shí)可以不寫(xiě)EXTERN說(shuō)明符。但是，在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)說(shuō)明一個(gè)在該函數(shù)體外或別的程序模塊文件中定義過(guò)的外部變量時(shí)，則必須使用EXTERN說(shuō)明符。一個(gè)外部變量被定義之后，它就被分配了固定的內(nèi)存空間。外部變量的生存期為程序的整個(gè)執(zhí)行時(shí)間。

C語(yǔ)言允許將大型的程序分解為若干個(gè)獨(dú)立的程序模塊，各個(gè)模塊可分別進(jìn)行編譯，然后將它們連接在一起。如果某個(gè)變量需要在所有程序模塊文件中使用，只要在一個(gè)程序模塊中將該變量定義成全局變量，而在其它程序模塊中用EXTERN說(shuō)明該變量是已被定義過(guò)的外部變量就可以了。

在C51中定義函數(shù)時(shí)如果冠以關(guān)鍵字EXTERN即將其明確定義為一個(gè)外部函數(shù)。

具體方法是：在C51用unsigned char定義的變量，則在A51中必須對(duì)應(yīng)聲明該變量在DATA區(qū)；在C51用bit定義位變量，則在A51中必須對(duì)應(yīng)聲明該變量在可位選區(qū)。A51中用關(guān)鍵字EXTRN表示外部變量，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

C51 定義 A51聲明
unsigned char varible_name->EXTRN DATA(varible_name)
bit bit_name ->EXTRN BIT (bit_name)

此外，C51編譯器支持在C語(yǔ)言源程序中直接編寫(xiě)8051單片機(jī)的中斷服務(wù)程序，從而減輕采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)中斷服務(wù)程序的繁鎖程度。C51編譯器對(duì)函數(shù)的定義進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了一個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字interrupt。定義中斷服務(wù)函數(shù)的一般格式為：

函數(shù)類型 函數(shù)名（形式參數(shù)表） [interrupt n]
[using n]

關(guān)鍵了interrupt后面的n是中斷號(hào)，取值為0～31，編譯器從8n+3處產(chǎn)生中斷向量。Using后的n取值為0～3，表示選擇那一組寄存器。

2 C51無(wú)參數(shù)化調(diào)用A51函數(shù)的實(shí)例

研制的無(wú)紙記錄儀實(shí)現(xiàn)的功能是：記錄儀有4個(gè)通道，每秒采樣1次，每個(gè)通道每次采樣需記錄兩個(gè)字節(jié)，根據(jù)各個(gè)通道的轉(zhuǎn)儲(chǔ)速率（從1～255可設(shè)定），把采樣的數(shù)據(jù)寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256，一旦滿512字節(jié)，就把512字節(jié)一次性寫(xiě)入FLASH MEMORY中。

主程序用C51編程，每秒中斷采樣程序由A51實(shí)現(xiàn)。主程序的主要工作是：把采集到的數(shù)據(jù)按曲線、棒圖和數(shù)據(jù)送到液晶顯示器顯示；根據(jù)一公平的條件查詢數(shù)據(jù)等。中斷程序就是采樣4個(gè)通道，把在A51采樣所寫(xiě)入的單元及所需要的一些位變量在C51定義為全局變量，在A51中這些變量聲明為外部變量，在C51調(diào)用A51的中斷函數(shù)必須聲明為外部函數(shù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了C51無(wú)參數(shù)化調(diào)用A51。

C51主程序如下：
程序名為MYMAIN.C
#include reg51.h>
#include absacc.h>
#include intrins.h>
#define uchar unsigned char
//以下3個(gè)函數(shù)在采樣程序模塊ZTDJLY.A51中，名稱就是標(biāo)號(hào)
extern void sample(); //中斷采樣程序
extern void initial(); //AD7715初始化
extern void res_ram(); //外部存儲(chǔ)器62256地址指針復(fù)位