51單片機程序執行流程詳細分析

單片機是沒(méi)有上操作系統的東西，在keil中編寫(xiě)的代碼都是裸機代碼，深入編寫(xiě)裸機代碼有助于了解硬件的特性。

若不是硬件特性已定的情況之下的其它流程都是代碼作祟。忽然想到來(lái)探探51單片機的執行流程。這個(gè)念頭起源于最初見(jiàn)到每個(gè)51程序里面的主函數里面最終都掛一個(gè)while(1);語(yǔ)句。為何要加一句while死循環(huán)讓程序停留在main函數中呢。將while(1);語(yǔ)句去掉有什么影響么?

寫(xiě)一個(gè)很簡(jiǎn)單的程序試一下。

執行以上程序，由P1端口控制的流水燈閃了一下。程序最終進(jìn)入while(1);里糾纏去了，這個(gè)到好解釋。

現將while(1);語(yǔ)句屏蔽掉。我還以為程序不能被正確執行了呢，因為退出了main主函數，就像Render需要循環(huán)來(lái)實(shí)現一樣(盡管剛剛閃燈的程序不在循環(huán)之內，但我還是不由產(chǎn)生了這一錯覺(jué))。程序執行的結果是：流水燈不停的閃爍!

看到這個(gè)現象后的猜想及動(dòng)作^-^：

(1) 這塊板壞了吧!(在帶操作系統如linux字符界面下運行一個(gè)不帶死循環(huán)的C語(yǔ)言文件完畢后就會(huì )返回到linux shell程序中)。趕緊換個(gè)板再測試一下，顯然還是一樣的結果。

(2) 單片機中將一直執行main函數中的最后一個(gè)(些)語(yǔ)句?(基于帶OS平臺下運行標準C語(yǔ)言文件的經(jīng)驗，可從來(lái)沒(méi)有想過(guò)是main函數被多次調用或多次進(jìn)入)

(3) 單片機內將C語(yǔ)言指令取出來(lái)加載到單片機內，單片機內自動(dòng)生成一個(gè)主程序循環(huán)執行C語(yǔ)言中main函數的內容?(雖然很荒唐，還是想了)

(4) 趕快谷歌百度一下單片機的執行流程(雖然在谷歌百度時(shí)以“51單片機程序執行流程”搜索，沒(méi)有搜到相關(guān)內容)。換樸實(shí)的搜索詞：“51單片機 main”。然后就出現跟我一樣帶有疑問(wèn)的問(wèn)題：為什么main函數中不加while(1);語(yǔ)句之后程序會(huì )反復執行呢?回答的關(guān)鍵詞包括“程序跑飛、看門(mén)狗、復位”。

(5) 趁上嵌入式的機會(huì )將“51單片機程序執行流程”搬出來(lái)并向老師講述了我所寫(xiě)程序的得到的現象，包括我怎么驗證呀等等。

老師的回答：Keil C51程序自動(dòng)加載了一個(gè)名為”STARTUP.A51”的文件，在這個(gè)文件里面進(jìn)行了一系列的初始化操作后進(jìn)入用戶(hù)編寫(xiě)的C語(yǔ)言程序入口main函數中，main函數執行完畢后，STARTUP.A51文件后有一句跳轉到程序入口main函數的語(yǔ)句，所以會(huì )再次進(jìn)入C語(yǔ)言主程序main函數中執行相關(guān)內容。

然后我用keil軟件模擬了運行一下以上那一段代碼：

程序開(kāi)始運行就在程序入口main函數的第一條語(yǔ)句之處，Disassembly窗口是c語(yǔ)言代碼與匯編代碼相對應的窗口，前面是地址，后面的是C語(yǔ)言對應的匯編語(yǔ)句。下面的窗口是相應文件的運行代碼的位置，由黃色箭頭指向當前正要執行的代碼。然后點(diǎn)擊單步運行工具條，指導跳出main函數為止，程序跳轉到STARTUP.A51中的以下代碼位置：

繼續點(diǎn)擊單步調試直到進(jìn)入一個(gè)循環(huán)中：