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单片机main函数结束干嘛去了?

嵌入式开发胖哥 83

前言:

现在各位老铁们对“c语言程序执行时从什么函数开始到什 么函数结束”大致比较看重,各位老铁们都想要剖析一些“c语言程序执行时从什么函数开始到什 么函数结束”的相关资讯。那么小编也在网络上汇集了一些关于“c语言程序执行时从什么函数开始到什 么函数结束””的相关资讯,希望小伙伴们能喜欢,同学们快快来了解一下吧!

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。

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);}

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。

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

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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_C51STARTUPSTARTUP1:IF IDATALEN <> 0                MOV     R0,#IDATALEN - 1                CLR     AIDATALOOP:      MOV     @R0,A                DJNZ    R0,IDATALOOPENDIFIF 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     AXDATALOOP:      MOVX    @DPTR,A                INC     DPTR                DJNZ    R7,XDATALOOP                DJNZ    R6,XDATALOOPENDIFIF PPAGEENABLE <> 0                MOV     PPAGE_SFR,#PPAGEENDIFIF PDATALEN <> 0                MOV     R0,#LOW (PDATASTART)                MOV     R7,#LOW (PDATALEN)                CLR     APDATALOOP:      MOVX    @R0,A                INC     R0                DJNZ    R7,PDATALOOPENDIFIF IBPSTACK <> 0EXTRN DATA (?C_IBP)                MOV     ?C_IBP,#LOW IBPSTACKTOPENDIFIF XBPSTACK <> 0EXTRN DATA (?C_XBP)                MOV     ?C_XBP,#HIGH XBPSTACKTOP                MOV     ?C_XBP+1,#LOW XBPSTACKTOPENDIFIF PBPSTACK <> 0EXTRN DATA (?C_PBP)                MOV     ?C_PBP,#LOW PBPSTACKTOPENDIF                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:

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, #0x7FCLR AMOV @R0, ADJNZ R0, (3)MOV SP, #0x0CLJMP 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

原文作者:果果小师弟

原文标题:单片机main函数结束干嘛去了?

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标签: #c语言程序执行时从什么函数开始到什 么函数结束