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单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了

单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了从上面提问者书写的代码来看,应该是一位C51的爱好者,使用的是C51的编译器,在一款C51开发板上愉快的进行实验。他一开始没有安装嵌入式程序开发的惯例 在主程序void main(void)中利用无限循环将程序控制在主程序函数中,就出现了前面实验结果中令人迷惑的情况。那么就剩下一个问题:对于普通的嵌入式系统,C语言编程中main()函数退出之后,程序去哪儿了?如果在主程序中,增加一个无限循环:while(1); ,则电路板上的就不再会出现“微微点亮”的现象了。#include <REGX51.H> void test(num) { switch(num) { case 1: P2_0=0; P2_1=0; break; } } void main(void) { test(1); while(1);

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正常的程序,都不会跳出main,但是,如果跳出了 main 函数,程序到底去哪儿了,你有相关这个问题吗?

一、问题提出

今天在单片机led模块定义函数中看到一个有趣的问题。提问者在进行基本的C51编程实验,编写了一个简单的C51程序如下:

#include <REGX51.H> void test(num) { switch(num) { case 1: P2_0=0; P2_1=0; break; } } void main(void) { test(1); }

程序执行完之后,可以看到实验板上的有两个LED被点亮,另外六个居然微微发亮。

单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了(1)

如果在主程序中,增加一个无限循环:while(1); ,则电路板上的就不再会出现“微微点亮”的现象了。

#include <REGX51.H> void test(num) { switch(num) { case 1: P2_0=0; P2_1=0; break; } } void main(void) { test(1); while(1); }

单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了(2)

上面两种情况的区别,在于第二个程序中主循环 main()函数始终没有退出,而第一个程序,main()函数退出了。似乎前面LED微微点亮 应该与主函数退出之后,单片机都干了些啥有关系。

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单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了(3)

那么就剩下一个问题:对于普通的嵌入式系统,C语言编程中main()函数退出之后,程序去哪儿了

二、程序去哪儿了?

从上面提问者书写的代码来看,应该是一位C51的爱好者,使用的是C51的编译器,在一款C51开发板上愉快的进行实验。他一开始没有安装嵌入式程序开发的惯例 在主程序void main(void)中利用无限循环将程序控制在主程序函数中,就出现了前面实验结果中令人迷惑的情况。

注:他是一个胆大心细的人,观察还挺仔细的。

2.1 盘古开天辟地

对于C语言编程来说,所有的用户程序世界是从主程序main()开始的。给用户程序开天辟地的任务是由一小段盘古代码STARTUP.A51。

51单片机程序执行流程(STARTUP.A51管理Main函数的执行)

下面截取了STARTUP.A51 代码的一段,可以看到盘古在单片机RESET之后做了点准备工作(初始化全局变量、堆栈指针)之后,就直接跳转至:?C_START

NAME ?C_STARTUP ?C_C51STARTUP SEGMENT CODE ?STACK SEGMENT IDATA RSEG ?STACK DS 1 EXTRN CODE (?C_START) PUBLIC ?C_STARTUP CSEG AT 0 ?C_STARTUP: LJMP STARTUP1 RSEG ?C_C51STARTUP STARTUP1: IF IDATALEN <> 0 MOV R0 #IDATALEN - 1 CLR A IDATALOOP: MOV @R0 A DJNZ R0 IDATALOOP ENDIF IF XDATALEN <> 0 MOV DPTR #XDATASTART MOV R7 #LOW (XDATALEN) IF (LOW (XDATALEN)) <> 0 MOV R6 #(HIGH (XDATALEN)) 1 ELSE MOV R6 #HIGH (XDATALEN) ENDIF CLR A XDATALOOP: MOVX @DPTR A INC DPTR DJNZ R7 XDATALOOP DJNZ R6 XDATALOOP ENDIF IF PPAGEENABLE <> 0 MOV PPAGE_SFR #PPAGE ENDIF IF PDATALEN <> 0 MOV R0 #LOW (PDATASTART) MOV R7 #LOW (PDATALEN) CLR A PDATALOOP: MOVX @R0 A INC R0 DJNZ R7 PDATALOOP ENDIF IF IBPSTACK <> 0 EXTRN DATA (?C_IBP) MOV ?C_IBP #LOW IBPSTACKTOP ENDIF IF XBPSTACK <> 0 EXTRN DATA (?C_XBP) MOV ?C_XBP #HIGH XBPSTACKTOP MOV ?C_XBP 1 #LOW XBPSTACKTOP ENDIF IF PBPSTACK <> 0 EXTRN DATA (?C_PBP) MOV ?C_PBP #LOW PBPSTACKTOP ENDIF MOV SP #?STACK-1 LJMP ?C_START END

上面的代码也被博文51单片机程序执行流程(STARTUP.A51)中进行逐步调试跟踪验证过:

单片机程序main什么意思?单片机main函数结束干嘛去了(4)

2.2 世界尽头

由于进入main()函数是长跳转,所以main函数是不会正常返回到启动程序STARTUP.A51,那么程序去哪了?

在博文单片机C语言while(1)的问题中作者对于KEIL编译器和PIC的MAPLAB编译器对于main函数的最后时光进行了反汇编查看。

Keil编译器

在main函数的最后,程序增加了一下几行代码:

MOV R0 #0x7F CLR A MOV @R0 A DJNZ R0 (3) MOV SP #0x0C LJMP main

这几条语句,前4条,是将我们单片机的内存的前128个地址清零,第5条,是定义堆栈,第6条,是将程序重新跳转到main函数的首行进行执行。

MAPLAB编译器

PIC 单片机语言程序进行跟踪,发现main() 函数最后一条语句为 reset,也就是单片机直接复位,这是 MAPLAB编译器根据 PIC 单片机特点增加的复位语句。

总结

对于嵌入式系统,如果没有运行RTOS,那么程序开发中的主函数(main())需要通过某种机制使其永远愉快的运行下去,它没有终点。如果想从main函数中退出,具体干什么是由所使用的C语言编译器决定的。

作者:嵌入式微处理器

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