深入剖析keil c51 --- 从汇编到c51

　　第一节 main()函数和启动代码
　　汇编是从org 0000h开始启动，那么keil c51是如何启动main()函数的？keil c51有一个启动程序startup.a51，它总是和c程序一起编译和链接。下面看看它和main()函数是如何编译的；

//主函数如下；
void main(void)
{
    )    这是个无条件空循环。
    {
    }
}

把上面的main()函数编译后的汇编程序和反汇编代码整理后对照如下；

?C_C51STARTUP           SEGMENT   CODE
?PR?main?TESTMAIN       SEGMENT CODE 

?STACK                  SEGMENT   IDATA

                        RSEG    ?STACK
                        DS      

                        CSEG    AT
?C_STARTUP:             LJMP    STARTUP1
      LJMP     STARTUP1()

                        RSEG    ?C_C51STARTUP
STARTUP1:                                                     ;该段程序把内存清零
;                       MOV     R0,#IDATALEN - 1
C:0x0003    787F        MOV     R0,#0x7F
;                       CLR     A
C:0x0005                E4      CLR      A
;                       MOV     @R0,A
IDATALOOP:
C:0x0006                F6      MOV      @R0,A
;                       DJNZ    R0,IDATALOOP
)
;                       MOV     SP,#?STACK-1                ;设制CPU的堆栈起始地址
      MOV     SP(0x81),#0x07
;                       LJMP    ?C_START
C:0x000C    02000F      LJMP    main(C:000F)

        RSEG  ?PR?main?TESTMAIN
main:
;        void main(void)
C:0x000F    80FE        SJMP     main(C:000F)                ;main()函数 

现在分析上面的汇编程序就会明白c51程序是如何启动的。
该程序有三个代码段；
第一个代码段?C_STARTUP在0x0000地址，是CPU第一条指令的入口，它只有一条长跳转指令，直接跳到第二个代码段.
第二个代码段?C_C51STARTUP是可重定位的段，该程序把内存清零，然后再设置CPU的堆栈，最后跳转到main()函数.
第三个代码段就是main()函数,在keil c51编译器里main()的段地址名就是?C_START。

还有一个IDATA数据段?STACK就是堆栈，?STACK用于设制CPU的堆栈起始地址，这是由keil编译器自动完成的。

/*******************************************************************/
keil c51函数的返回值是存储在r0-r7中的。
多字节变量在存储器里都是低地址存高位,高地址存低位。
main()函数的局部变量都是放在存储器里的，不象别的函数先选寄存器r0-r7存放，如果不够用再存入存储器里。

看下面的示例：

c51程序；
unsigned int SumXY(unsigned int X,Y);
void main(void)
{unsigned int a,b,c;
    a=0x5500;
    b=0xaa;
    )
    {
        c=SumXY(a,b);
    }
}

unsigned int SumXY(unsigned int X,Y)
{unsigned int Z;
    Z=X+Y;
    return Z;
}

编译后的反汇编代码列表；

   LJMP     STARTUP1()

     : void main(void)
     : {unsigned int a,b,c;
     :         a=0x5500;
   MOV      0x08,#0x55    ;ram地址0x08和0x09存放变量a=0x5500。
   MOV      0x09,#0x00
     :         b=0xaa;
C:0x0009    750A00   MOV      0x0A,#0x00    ;ram地址0x0A和0x0B存放变量b=0x00AA。
C:0x000C    750BAA   MOV      0x0B,#0xAA

     :         while ()
     :         {
    :                 c=SumXY(a,b);
C:0x000F    AD0B     MOV      R5,0x0B        ;寄存器R4和R5传递变量a的值。
C:0x0011    AC0A     MOV      R4,0x0A
C:0x0013    AF09     MOV      R7,0x09        ;寄存器R6和R7传递变量b的值。
C:0x0015    AE08     MOV      R6,0x08
   LCALL    SumXY()  ;调用函数SumXY(a,b)求c=a+b
C:0x001A    8E0C     MOV      0x0C,R6        ;函数SumXY(a,b)返回的整型值存在R6和R7里，
C:0x001C    8F0D     MOV      0x0D,R7        ;把返回值存入变量c,ram地址0x0C和0x0D存放变量c
    :         }
    : }
    :
C:0x001E    80EF     SJMP     C:000F

    : unsigned int SumXY(unsigned int X,Y)
    : {unsigned int Z;
    :         Z=X+Y;
C:0x0020    EF       MOV      A,R7        ;参数变量X放在寄存器R6和R7里
C:0x0021    2D       ADD      A,R5        ;参数变量Y放在寄存器R4和R5里
C:0x0022    FF       MOV      R7,A
C:0x0023    EE       MOV      A,R6
C:0x0024    3C       ADDC     A,R4        ；计算Z=X+Y;
C:0x0025    FE       MOV      R6,A        ;局部变量Z也放在寄存器R6和R7里
    :         return Z;                   ;由寄存器R6和R7里返回函数的值
       RET    

   :
   : ; This code is required if you use L51_BANK.A51 with Banking Mode 4
   : ; EXTRN CODE (?B_SWITCH0)
   : ;               CALL    ?B_SWITCH0      ; init bank mechanism to code bank 0
C:0x0027    75810D   MOV      SP(0x81),#0x0D
   :                 LJMP    ?C_START
   LJMP     main()

函数的入口地址，如何调用汇编函数，c和汇编的混合编程

/*******************************************************************/
c函数的函数名是一个指向函数的指针常量，它的值就是函数的入口地址。
从汇编程序上看，函数名也是该汇编函数代码段的入口地址标号。
调用汇编函数就是调用汇编函数的入口地址标号，但是要注意c函数名和汇编函数标号之间的转换规则。
1. 不带参数的汇编函数标号和c函数名相同.
2. 带参数的汇编函数标号在c函数名前加字符_,例如；如果c函数名是SumXY，汇编函数标号是_SumXY
3. 再入函数的汇编函数标号在c函数名前加_?,例如；如果c函数名是DoTask，汇编函数标号是_?DoTask

程序示例,该例有两个文件，一个文件是exam1.c,一个文件是funcasm.c
主程序文件: exam1.c

extern unsigned int SumXY(unsigned int X,Y);    //声明外部汇编语言函数，和声明c函数方法相同。
extern void Delay(unsigned char T);

void main(void)
{unsigned int a,b,c;
    a=0x5500;
    b=0x00aa;
    )
    {
        Delay();
        c=SumXY(a,b);
    }
}

混合编程文件: funcasm.c

//c和汇编的混合编程演示.
//注意要把汇编语言函数放在文件前面。

//求Z=X+Y的汇编语言函数,Z,X,Y是整型数。
#pragma ASM
        PUBLIC  _SumXY
?PR?_SumXY?FUNCASM    SEGMENT CODE
        RSEG     ?PR?_SumXY?FUNCASM
_SumXY:        ;求Z=X+Y
       MOV      A,R7        ;参数X放在寄存器R6和R7里
       ADD      A,R5        ;参数Y放在寄存器R4和R5里
       MOV      R7,A
       MOV      A,R6
       ADDC     A,R4        ;扑鉠=X+Y;
       MOV      R6,A        ;局部变量Z也放在寄存器R6和R7里
       RET
#pragma ENDASM

//c语言函数,延时函数。
void Delay(unsigned char T)
{unsigned char i;
    ;i<T;i++)
    {
        ;i<T;i++) {}
    }
}

/**********************************************************************/
上面程序编译后的反汇编代码列表；

                 C_STARTUP:
   LJMP     STARTUP1()

                 main:
//给变量a和b赋值 a=0x5500;    b=0x00aa;
   MOV      0x08,#0x55
   MOV      0x09,#0x00
C:0x0009    750A00   MOV      0x0A,#0x00
C:0x000C    750BAA   MOV      0x0B,#0xAA

//调用延时函数Delay();
C:0x000F    7F64     MOV      R7,#0x64
   LCALL    DELAY()

//求c=SumXY(a,b);
C:0x0014    AD0B     MOV      R5,0x0B
C:0x0016    AC0A     MOV      R4,0x0A
C:0x0018    AF09     MOV      R7,0x09
C:0x001A    AE08     MOV      R6,0x08
C:0x001C    12003A   LCALL    SUMXY(C:003A)    ;调用汇编语言函数SumXY(unsigned int X,Y)
C:0x001F    8E0C     MOV      0x0C,R6
C:0x0021    8F0D     MOV      0x0D,R7
C:0x0023    80EA     SJMP     C:000F

//c语言延时函数的反汇编代码
//void Delay(unsigned char T)
                 DELAY:
C:0x0025    E4       CLR      A
C:0x0026    FE       MOV      R6,A
                 C0001:
C:0x0027    EE       MOV      A,R6
C:0x0028    C3       CLR      C
C:0x0029    9F       SUBB     A,R7
)
C:0x002C    E4       CLR      A
C:0x002D    FE       MOV      R6,A
                 C0004:
C:0x002E    EE       MOV      A,R6
C:0x002F    C3       CLR      C
C:0x0030    9F       SUBB     A,R7
     )
C:0x0033    0E       INC      R6
C:0x0034    80F8     SJMP     C0004(C:002E)
                 C0003:
C:0x0036    0E       INC      R6
)
                 C0007:
       RET     

//汇编语言函数SumXY(unsigned int X,Y)的反汇编代码,求Z=X+Y
                 SUMXY:
C:0x003A    EF       MOV      A,R7
C:0x003B    2D       ADD      A,R5
C:0x003C    FF       MOV      R7,A
C:0x003D    EE       MOV      A,R6
C:0x003E    3C       ADDC     A,R4
C:0x003F    FE       MOV      R6,A
       RET   

//程序启动代码；
                 STARTUP1:
C:0x0041    75810D   MOV      SP(0x81),#0x0D
   LJMP     main()