Cx51程序設計的堆?？臻g計算方法

　　這段程序中資源的分配情況如下：一個(gè)全變量M（無(wú)符號字符型）存放最大公約數；主函數中定義一個(gè)局部變量n（無(wú)符號字符型）存放最小公倍數；求最大公約數的函數unsigned char max(unsigned char a, unsigned char b)，有兩個(gè)參數a和b；求最小公倍數的函數unsigned char min(unsigned char a, unsigned char b)，有兩個(gè)參數a和b，并且定義了一個(gè)變量k存放函數的返回值?？梢杂纱?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/計算">計算出系統分配給變量的空間。函數的參數和返回值在工作寄存器組中存放，所以不占用0x08地址以后的空間。系統只給變量M和變量n分配存儲空間，這兩個(gè)變量占兩個(gè)字節（地址為0x08和0x09），則堆棧指針SP應該指向0x09。Cx51系統編譯后生成代碼的系統資源占用情況如下：全局變量M的地址為0x08，n的地址為0x09，SP的值為0x09。這與我們的計算結果相符。

　　3計算用戶(hù)需要堆棧的大小

　　堆棧區到底留多大才算足夠呢？ Cx51程序設計中，用戶(hù)需要堆棧的大小可以從普通子函數和中斷子程序的嵌套層數來(lái)計算。普通子函數的調用比較簡(jiǎn)單，每次調用時(shí)就是將函數的返回地址保存在堆棧中，這個(gè)地址占兩個(gè)字節。函數嵌套調用時(shí)，從最內層的子函數算起，總的堆棧需求字節數為嵌套的層數乘以2。中斷子程序的堆棧需求分為兩種情況：

　?、?中斷子程序使用中斷發(fā)生前的寄存器組。在中斷發(fā)生時(shí)，保存中斷子程序的返回地址需要2個(gè)字節。中斷發(fā)生后，在中斷子程序中系統會(huì )自動(dòng)進(jìn)行如下操作：將ACC、B、DPH、DPL、PSW、R0~R7共13個(gè)寄存器壓棧。加上中斷返回地址，中斷的堆棧需求為15個(gè)字節。

　?、?中斷子程序使用自己專(zhuān)用的寄存器組。這種情況下不需要保存R0~R7的內容，可以減少堆棧需求，其他的內容仍需要壓棧保護。中斷發(fā)生時(shí)，保存中斷子程序的返回地址需要2個(gè)字節。中斷發(fā)生后，在中斷子程序中系統會(huì )自動(dòng)進(jìn)行如下操作：將ACC、B、DPH、DPL、PSW共5個(gè)寄存器壓棧。加上、中斷返回地址，這種堆棧的需求為7個(gè)字節。但是這種情況應該注意：如果中斷子程序中調用子函數，且函數需要參數和返回值，則被調用的子函數和中斷子程序要使用相同的寄存器組，否則會(huì )出現不可預料的后果。以一個(gè)溫度測試系統為例。系統采用8051作為處理器，溫度信號在A(yíng)/D轉換結束后通過(guò)外部中斷0提醒單片機接收處理。定時(shí)中斷0作為監控程序，中斷周期為20 ms。溫度信號可以自動(dòng)測量（每秒一次）或者手動(dòng)測量（按測量鍵后測量），這兩種測量方法可以通過(guò)控制鍵切換。中斷子程序和普通子函數的嵌套情況為：在定時(shí)中斷程序中調用顯示子程序，外部中斷0內部沒(méi)有函數調用。部分程序如下：

　　void int0(void) interrupt 0 using 1 {

　　讀取轉換數據；

　　數據處理；

　　}

　　void time0 (void) interrupt 1 {

　　計數值重裝；

　　讀鍵；

　　按鍵處理；

　　leddisp(adat);//顯示

　　}

　　void main (void) {

　　相關(guān)數據初始化和數碼顯示自檢；

　　外部中斷和定時(shí)器初始化設置；

　　單片機休眠；

　　}

　　void leddisp(unsigned char *pt) {

　　用串口工作方式0發(fā)送顯示數據，并經(jīng)過(guò)74LS164轉換后靜態(tài)顯示；

　　}

　　接下來(lái)分析這段程序的最大堆棧需求。假設定時(shí)器0中斷時(shí)，調用了顯示函數void leddisp(unsigned char *pt)，在調用顯示函數時(shí)A/D轉換結束發(fā)生了外部中斷0的中斷。這時(shí)應該是程序對堆棧的最大需求，堆棧的大小是：定時(shí)器0（15字節）＋顯示函數（2字節）＋外部中斷0（7字節）＝24字節。

　　結語(yǔ)

　　通過(guò)精確的計算編譯系統分配給用戶(hù)的堆?？臻g和用戶(hù)自己最大的堆棧需求，不僅能從根本上解決堆棧溢出的問(wèn)題，還可以很好地安排單片機比較緊張的資源。此外，通過(guò)在片內存儲器存放適量局部變量，還可以有效地提高軟件的執行速度。