Занимательно о микроконтроллерах

DnoSteka EQU 127            ; для микроконтроллера АТ89с51 размер внутренней памяти равен 128 байтам

MOV SP, #DnoSteka — 28   ;Установить глубину стека 28 байт

Кроме значения программного счетчика, часто требуется запоминать содержимое внутренних регистров и флагов процессора, локальных переменных подпрограммы. Стек оказался удобным средством и для решения этих задач. Сохранение локальных переменных в стеке позволило осуществлять вызов подпрограммы самой из себя (реализовывать рекурсивные алгоритмы). Для работы со стеком в систему команд микропроцессоров введены специальные команды. У микроконтроллеров семейства MCS-51 это команды PUSH и POP. Их использование показано в листинге 7.2.

Подпрограммы-процедуры и подпрограммы-функции

Подпрограммы предназначены для выполнения определенных действий над находящимися внутри микросхемы периферийными устройствами, внешними устройствами, подключенными к выводам микросхемы микроконтроллера, или числами, хранящимися в его внутренней памяти.

В любом случае, с точки зрения программы, операции производятся над переменными. Переменные могут быть локальными (доступными только из подпрограммы) или глобальными (доступными из любого места программы).

Если подпрограмма осуществляет действия над глобальными переменными или выполняет определенный набор действий, то такая подпрограмма называется процедурой. Эта подпрограмма может осуществлять управление какими-то устройствами или осуществлять какие-либо вычисления. Если производятся вычисления, то результат помещается в глобальную переменную для того, чтобы этим результатом могла воспользоваться другая подпрограмма или основная программа. Пример фрагмента программы управления последовательным портом, написанного на языке высокого уровня С-51, приведен в листинге 7.3.

Часто подпрограмма должна выполнять действия над каким-либо числом, значение которого неизвестно в момент написания программы. Это число можно передать через глобальную переменную, как в приведенном выше примере подпрограммы. Однако намного удобнее использовать подпрограмму с параметрами.

Параметры подпрограммы — это локальные переменные подпрограммы, начальные значения которым присваиваются в вызывающей программе или подпрограмме. В алгоритмическом языке С-51 параметры подпрограммы записываются в скобках после ее имени. Пример вызова такой подпрограммы представлен в листинге 7.4.

Сравните с программой, использующей глобальные переменные (см. листинг 7.3). Как, по-вашему, какая из программ обладает большей наглядностью? В подпрограмму можно передавать и значительные объемы данных, например, строки или массивы данных:

PeredatStroky("Напечатать строку");

Естественно, что в этом случае сама подпрограмма PeredatStroky должна быть написана несколько иначе, чем в примерах на листингах 7.3 или 7.4. Здесь потребуется применение переменных-указателей, которые будут рассмотрены позднее.

Часто требуется передавать результат вычислений из подпрограммы в основную программу. Для этого можно воспользоваться подпрограммой-функцией.

Подпрограмма-функция — это подпрограмма, которая возвращает вычисленное значение. Пример использования подпрограммы-функции:

Y = sin (x);

Использование подпрограмм-функций позволяет приблизить текст программы к математической записи выражений, которые необходимо вычислить, а также увеличивает наглядность программ и, в результате, повышает скорость написания и отладки программного обеспечения.

Подпрограммы-функции обычно возвращают значения простых типов, таких как байт, слово или целое. Однако при помощи указателя можно возвращать и значения более сложных типов, таких как массивы переменных, структуры или строки.

Применение комментариев

В текст программы, наряду с операторами языка программирования можно включать поясняющие комментарии, что служит улучшению наглядности программы и ее документированию. Комментарий может содержать любые печатные символы, а также пробелы и символы табуляции.

Комментарии применяются, например, для того, чтобы поставить в соответствие элементу блок-схемы программы или неформального описания алгоритма группу операторов языка программирования. Так как алгоритм может быть написан с различной степенью детализации, это должно быть отображено при помощи комментариев. Комментарии для частей описания алгоритма с наибольшей степенью детализации обычно пишут справа от операторов, которые реализуют эту часть алгоритма.

Более крупные блоки алгоритма отражаются комментариями, занимающими в тексте программы отдельные строки. Эти комментарии, чтобы их легче было заметить, пишут буквами верхнего регистра. Один из таких блоков в листинге 7.5 выделен комментарием, названным комментарий алгоритма второго уровня. Еще более крупные блоки алгоритма выделяют специальными символами, которые сразу бросаются в глаза.