5 第五章 C51函数 单片机

第五章

C51函数

5.1函数5.1.1函数的定义函数定义的一般格式如下：函数类型函数名（形式参数表）[reentrant][interruptm][usingn]形式参数说明{

局部变量定义 函数体}前面部件称为函数的首部，后面称为函数的尾部，格式说明：1．函数类型函数类型说明了函数返回值的类型。2．函数名函数名是用户为自定义函数取的名字以便调用函数时使用。3．形式参数表形式参数表用于列录在主调函数与被调用函数之间进行数据传递的形式参数。【例5-1】定义一个返回两个整数的最大值的函数max()。int

max(int

x,inty){intz;z=x>y?x：y;return（z）;}也可以用成这样：int

max(x,y)int

x,y；{intz;z=x>y?x：y;return（z）;}4．reentrant修饰符

这个修饰符用于把函数定义为可重入函数。所谓可重入函数就是允许被递归调用的函数。函数的递归调用是指当一个函数正被调用尚未返回时，又直接或间接调用函数本身。一般的函数不能做到这样，只有重入函数才允许递归调用。

关于重入函数，注意以下几点：（1）用reentrant修饰的重入函数被调用时，实参表内不允许使用bit类型的参数。函数体内也不允许存在任何关于位变量的操作，更不能返回bit类型的值。（2）编译时，系统为重入函数在内部或外部存储器中建立一个模拟堆栈区，称为重入栈。重入函数的局部变量及参数被放在重入栈中，使重入函数可以实现递归调用。（3）在参数的传递上，实际参数可以传递给间接调用的重入函数。无重入属性的间接调用函数不能包含调用参数，但是可以使用定义的全局变量来进行参数传递。5．interruptm修饰符interruptm是C51函数中非常重要的一个修饰符，这是因为中断函数必须通过它进行修饰。在C51程序设计中，当函数定义时用了interruptm修饰符，系统编译时把对应函数转化为中断函数，自动加上程序头段和尾段，并按MCS-51系统中断的处理方式自动把它安排在程序存储器中的相应位置。

在该修饰符中，m的取值为0~31，对应的中断情况如下：0——外部中断01——定时/计数器T02——外部中断13——定时/计数器T14——串行口中断5——定时/计数器T2其它值预留。编写MCS-51中断函数注意如下：（1）中断函数不能进行参数传递，如果中断函数中包含任何参数声明都将导致编译出错。（2）中断函数没有返回值，如果企图定义一个返回值将得不到正确的结果，建议在定义中断函数时将其定义为void类型，以明确说明没有返回值。（3）在任何情况下都不能直接调用中断函数，否则会产生编译错误。因为中断函数的返回是由8051单片机的RETI指令完成的，RETI指令影响8051单片机的硬件中断系统。如果在没有实际中断情况下直接调用中断函数，RETI指令的操作结果会产生一个致命的错误。（4）如果在中断函数中调用了其它函数，则被调用函数所使用的寄存器必须与中断函数相同。否则会产生不正确的结果。（5）C51编译器对中断函数编译时会自动在程序开始和结束处加上相应的内容，具体如下：在程序开始处对ACC、B、DPH、DPL和PSW入栈，结束时出栈。中断函数未加usingn修饰符的，开始时还要将R0~R1入栈，结束时出栈。如中断函数加usingn修饰符，则在开始将PSW入栈后还要修改PSW中的工作寄存器组选择位。（6）C51编译器从绝对地址8m+3处产生一个中断向量，其中m为中断号，也即interrupt后面的数字。该向量包含一个到中断函数入口地址的绝对跳转。（7）中断函数最好写在文件的尾部，并且禁止使用extern存储类型说明。防止其它程序调用。

【例5-2】编写一个用于统计外中断0的中断次数的中断服务程序externintx;voidint0()interrupt0using1{x++;}6．usingn修饰符修饰符usingn用于指定本函数内部使用的工作寄存器组，其中n的取值为0~3，表示寄存器组号。对于usingn修饰符的使用，注意以下几点：（1）加入usingn后，C51在编译时自动的在函数的开始处和结束处加入以下指令。{PUSHPSW；标志寄存器入栈MOVPSW，#与寄存器组号相关的常量……POPPSW；标志寄存器出栈}（2）usingn修饰符不能用于有返回值的函数，因为C51函数的返回值是放在寄存器中的。如寄存器组改变了，返回值就会出错。5.1.2函数的调用与声明一．函数的调用函数调用的一般形式如下：函数名（实参列表）；对于有参数的函数调用，若实参列表包含多个实参，则各个实参之间用逗号隔开。按照函数调用在主调函数中出现的位置，函数调用方式有以下三种：（1）函数语句。把被调用函数作为主调用函数的一个语句。（2）函数表达式。函数被放在一个表达式中，以一个运算对象的方式出现。这时的被调用函数要求带有返回语句，以返回一个明确的数值参加表达式的运算。（3）函数参数。被调用函数作为另一个函数的参数。二．自定义函数的声明在C51中，函数原型一般形式如下：

[extern]函数类型函数名（形式参数表）；函数的声明是把函数的名字、函数类型以及形参的类型、个数和顺序通知编译系统，以便调用函数时系统进行对照检查。函数的声明后面要加分号。

如果声明的函数在文件内部，则声明时不用extern，如果声明的函数不在文件内部，而在另一个文件中，声明时须带extern，指明使用的函数在另一个文件中。【例5-3】函数的使用#include<reg52.h>//包含特殊功能寄存器库#include<stdio.h>//包含I/O函数库int

max(int

x,inty);//对max函数进行声明voidmain(void)//主函数{int

a,b;SCON=0x52;//串口初始化TMOD=0x20;TH1=0xF3;TR1=1;scanf(“pleaseinputa,b:%d,%d”,&a,&b);printf(“\n”);printf(“max

is:%d\n”,max(a,b));while(1);}int

max(int

x,inty){intz;z=(x>=y?x:y);return(z);}【例5-4】外部函数的使用程序serial_initial.c#include<reg52.h>//包含特殊功能寄存器库#include<stdio.h>//包含I/O函数库voidserial_initial(void)//主函数{SCON=0x52;//串口初始化TMOD=0x20;TH1=0xF3;TR1=1;}程序main.c#include<reg52.h>//包含特殊功能寄存器库#include<stdio.h>//包含I/O函数库externserial_initial();voidmain(void){int

a,b;serial_initial();scanf(“pleaseinputa,b:%d,%d”,&a,&b);printf(“\n”);printf(“max

is:%d\n”,a>=b?a:b);while(1);}5.1.3函数的嵌套与递归一．函数的嵌套在一个函数的调用过程中调用另一个函数。C51编译器通常依靠堆栈来进行参数传递，堆栈设在片内RAM中，而片内RAM的空间有限，因而嵌套的深度比较有限，一般在几层以内。如果层数过多，就会导致堆栈空间不够而出错。

【例5-5】函数的嵌套调用#include<reg52.h>//包含特殊功能寄存器库#include<stdio.h>//包含I/O函数库externserial_initial();int

max(int

a,intb){intz;z=a>=b?a:b;return(z);}int

add(int

c,int

d,int

e,intf){intresult;result=max(c,d)+max(e,f);//调用函数maxreturn(result);}main(){intfinal;serial_initial();final=add(7,5,2,8);printf(“%d”,final);while(1);}二．函数的递归递归调用是嵌套调用的一个特殊情况。如果在调用一个函数过程中又出现了直接或间接调用该函数本身，则称为函数的递归调用。【例5-6】递归求数的阶乘n!。在数学计算中，一个数n的阶乘等于该数本身乘以数n-1的阶乘，即n!=n

(n-1)!，用n-1的阶乘来表示n的阶乘就是一种递归表示方法。在程序设计中通过函数递归调用来实现。程序如下：在函数的递归调用中要避免出现无终止的自身调用，应通过条件控制结束递归调用，使得递归的次数有限。下面是一个利用递归调用求n!的例子。#include<reg52.h>//包含特殊功能寄存器库#include<stdio.h>//包含I/O函数库externserial_initial();int

fac(intn)reentrant{intresult;if(n==0) result=1;else result=n*fac(n-1);return(result);}main(){int

fac_result;serial_initial();fac_result=fac(11);printf(“%d\n”,fac_result);}Anyquestion？

Thanks！

上机练习：1、各自建立工程，输入例5-2，5-3，5-4，5-5，5-6源程序，链接，编译，调试，用keil串行口窗口观察输出结果。2、8051单片机的P1口接有8只发光二极管，P3.2－P3.5接有4个按键，如图1所示，要求：按下K1键LED灯全亮，按下K2键LED灯全灭。上机练习：8051P1.0P1.1图1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.2P3.4P3.3P3.5＋5VK1K2K3K4程序如下：＃include<reg51.h>程序实现：建立工程key1，输入源程序。voidmain()在Debug选项下左下角Parameter{unsignedcharkey;文本框里面加入“－dledkey”。编译

for(;;)链接、调试，选择Peripheral下

{P3|=0x3c;//将P3.2－P3.5“键盘、LED实验仿真板”仿真观察。置高电平

key=P3|0xfb;//判断K1是否按下

if(key!=0xff)P1=0;key=P3|0xf7;//判断K2是否按下

if(key!=0xff)P1=0xff;}}上机练习：3、如图1所示，要求：按下K1键P1.7和P1.3所接LED灯亮；按下K2键P1.6和P1.2所接LED灯亮；按下K3键P1.5和P1.1所接LED灯亮；按下K4键P1.4和P1.0所接LED灯亮。＃include<reg51.h>程序实现：建立工程key2，输入源程序。voidmain()在Debug选项下左下角Parameter{unsignedcharkey;文本框里面加入“－dledkey”。编译

for(;;)链接、调试，选择Peripheral下

{P3|=0x3c;“键盘、LED实验仿真板”仿真观察。

key=P3;

switch(key){case0xfb:P1=0xee;break;case0xf7:P1=0xdd;break;case0xef:P1=0xbb;break;case0xdf:P1=0x77;break;}}}上机练习：上机练习：4、如图1所示，要求：按下K1键LED灯依次循环点亮；松开K1灯熄灭。#include<reg51.h>#include<intrins.h> //该文件包含有_crol_（…）函数的说明voidmDelay(unsignedint

DelayTime){ unsignedintj=0;

for(;DelayTime>0;DelayTime--) {for(j=0;j<125;j++){;} }}voidmain(){ unsignedcharOutData=0xfe; while(1) { P3|=0x3c; while((P3|0xfb)!=0xff) { P1=OutData;

OutData=_crol_(OutData,1);//循环左移

mDelay(1000);/*延时1000毫秒*/}P1=0xff; }}

程序实现：建立工程loop1，输入源程序。在Debug选项下左下角Parameter文本框里面加入“－dledkey”。编译、链接、调试，选择Peripheral下“键盘、LED实验仿真板”仿真观察。5、如图1所示，要求：开机后全部LED灯不亮；按下K1键LED灯从LED1到LED8依次循环点亮，然后全部熄灭；再按K1键，重复上述过程。如果中间按下K2键，则所有LED灯立即全部熄灭；并返回起始状态。（提示：break语句）