STM8的C语言编程114讲完整版.docx
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STM8的C语言编程114讲完整版
STM8S的C语言编程
(1)--基本程序与启动代码
现在几乎所有的单片机都能用C语言编程了,采用C语言编程确实能带来很多好处,至少可读性比汇编语言强多了。
在STM8的开发环境中,可以通过新建一个工程,自动地建立起一个C语言的框架,生成后开发环境会自动生成2个C语言的程序,一个是main.c,另一个是stm8_interrupt_vector.c。
main.c中就是一个空的main()函数,如下所示:
/*MAIN.Cfile
*
*Copyright(c)2002-2005STMicroelectronics
*/
main()
{
while
(1);
}
而在stm8_interrupt_vector.c中,就是声明了对应该芯片的中断向量,如下所示:
/* BASICINTERRUPTVECTORTABLEFORSTM8devices
* Copyright(c)2007STMicroelectronics
*/
typedefvoid@far(*interrupt_handler_t)(void);
structinterrupt_vector{
unsignedcharinterrupt_instruction;
interrupt_handler_tinterrupt_handler;
};
@far@interruptvoidNonHandledInterrupt(void)
{
/*inordertodetectunexpectedeventsduringdevelopment,
itisrecommendedtosetabreakpointonthefollowinginstruction
*/
return;
}
externvoid_stext(); /*startuproutine*/
structinterrupt_vectorconst_vectab[]={
{0x82,(interrupt_handler_t)_stext},/*reset*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*trap */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq0 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq1 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq2 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq3 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq4 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq5 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq6 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq7 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq8 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq9 */
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq10*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq11*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq12*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq13*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq14*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq15*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq16*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq17*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq18*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq19*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq20*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq21*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq22*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq23*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq24*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq25*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq26*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq27*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq28*/
{0x82,NonHandledInterrupt},/*irq29*/
};
在stm8_interrupt_vector.c中,除了定义了中断向量表外,还定义了空的中断服务程序,用于那些不用的中断。
当然在自动建立时,所有的中断服务都是空的,因此,除了第1个复位的向量外,其它都指向那个空的中断服务函数。
生成框架后,就可以用Build菜单下的RebuildAll对项目进行编译和连接,生成所需的目标文件,然后就可以加载到STM8的芯片中,这里由于main()函数是一个空函数,因此没有任何实际的功能。
不过我们可以把这个框架对应的汇编代码反出来,看看C语言生成的代码,这样可以更深入地了解C语言编程的特点。
生成的代码包括4个部分,如图1、图2、图3、图4所示。
图1
图2
图3
图4
图1显示的是从内存地址8000H开始的中断向量表,中断向量表中的第1行82008083H为复位后单片机运行的第1跳指令的地址。
从表中可以看出,单片机复位后,将从8083H开始运行。
其它行的中断向量都指向同一个位置的中断服务程序80D0H。
图2显示的是3个字节,前2个字节8083H为复位后的第1条指令的地址,第3个字节是一个常量0,后面的启动代码要用到。
图3显示的是启动代码,启动代码中除了初始化堆栈指针外,就是初始化RAM单元。
由于目前是一个空的框架,因此在初始化完堆栈指针(设置成0FFFH)后,由于8082H单元的内容为0,因此程序就跳到了80B1H,此处是一个循环,将RAM单元从0到5初始化成0。
然后由于寄存器X设置成0100H,就直接通过CALLmain进入C的main()函数。
图4显示的是main()函数和中断服务函数,main()函数对应的代码就是一个无限的循环,而中断服务函数就一条指令,即中断返回指令。
通过分析,可以看出用C语言编程时,比汇编语言编程时,就是多出了一段启动代码。
2010-7-30
STM8的C语言编程
(2)--变量空间的分配
STM8的C语言编程
(2)--变量空间的分配
采用C这样的高级语言,其实可以不用关心变量在存储器空间中是如何具体分配的。
但如果了解如何分配,对编程还是有好处的,尤其是在调试时。
例如下面的程序定义了全局变量数组buffer和一个局部变量i,在RAM中如何分配的呢?
/*MAIN.Cfile
*
*Copyright(c)2002-2005STMicroelectronics
*/
unsignedcharbuffer[10]; //定义全局变量
main()
{
unsignedchari; //定义局部变量
for(i=0;i<10;i++)
{
buffer[i]=0x55;
}
}
我们可以通过DEBUG中的反汇编窗口,看到如下的对应代码:
从这段代码中可以看到,全局变量buffer被分配到空间从地址0000H到0009H。
而局部变量i则在堆栈空间中分配,通过PUSHA指令,将堆栈指针减1,腾出一个字节的空间,而SP+1指向的空间就是分配给局部变量使用的空间。
由此可以得出初步的结论,对于全局变量,内存分配是从低地址0000H开始向上分配的。
而局部变量则是在堆栈空间中分配。
另外从上一篇文章中,可以知道堆栈指针初始化时为0FFFH。
而根据PUSH指令的定义,当压栈后堆栈指针减1。
因此堆栈是从上往下使用的。
因此根据内存分配和堆栈使用规则,我们在程序设计时,不能定义过多的变量,免得没有空间给堆栈使用。
换句话说,当定义变量时,一定要考虑到堆栈空间,尤其是那些复杂的系统,程序调用层数多,这样就会占用大量的堆栈空间。
总之,在单片机的程序设计时,由于RAM空间非常有限,要充分考虑到全局变量、局部变量、程序调用层数和中断服务调用对空间的占用。
STM8的C语言编程(3)――GPIO输出
STM8的C语言编程(3)――GPIO输出
与前些日子写的用汇编语言进行的实验一样,从今天开始,要在ST的三合一开发板上,用C语言编写程序,进行一系列的实验。
首先当然从最简单的LED指示灯闪烁的实验开始。
开发板上的LED1接在STM8的PD3上,因此要将PD3设置成输出模式,为了提高高电平时的输出电流,要将其设置成推挽输出方式。
这主要通过设置对应的DDR/CR1/CR2寄存器实现。
利用ST的开发工具,先生成一个C语言程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。
编译通过后,下载到开发板,运行程序,可以看到LED1在闪烁,且闪烁的频率为5HZ。
/*MAIN.Cfile
*
*Copyright(c)2002-2005STMicroelectronics
*/
#include"STM8S207C_S.h"
//函数功能:
延时函数
//输入参数:
ms--要延时的毫秒数,这里假设CPU的主频为2MHZ
//输出参数:
无
//返回值:
无
//备 注:
无
voidDelayMS(unsignedintms)
{
unsignedchari;
while(ms!
=0)
{
for(i=0;i<250;i++)
{
}
for(i=0;i<75;i++)
{
}
ms--;
}
}
//函数功能:
主函数
// 初始化GPIO端口PD3,驱动PD3为高电平和低电平
//输入参数:
ms--要延时的毫秒数,这里假设CPU的主频为2MHZ
//输出参数:
无
//返回值:
无
//备 注:
无
main()
{
PD_DDR=0x08;
PD_CR1=0x08; //将PD3设置成推挽输出
PD_CR2=0x00;
while
(1)
{
PD_ODR=PD_ODR|0x08; //将PD3的输出设置成1
DelayMS(100); //延时100MS
PD_ODR=PD_ODR&0xF7; //将PD3的输出设置成0
DelayMS(100); //延时100MS
}
}
需要注意的是,当生成完框架后,为了能方便使用STM8的寄存器名字,必须包括STM8S207C_S.h,最好将该文件拷贝到C:
\ProgramFiles\STMicroelectronics\st_toolset\include目录下,拷贝到工程目录下。
或者将该路径填写到该工程的Settings…中的CCompiler选项Preprocessor的Additionalinclude中,这样编译时才会找到该文件。
STM8的C语言编程(4)――GPIO输出和输入
STM8的C语言编程(3)――GPIO输出和输入
今天要进行的实验,是利用GPIO进行输入和输出。
在ST的三合一开发板上,按键接在GPIO的PD7上,LED接在GPIO的PD3上,因此我们要将GPIO的PD7初始化成输入,PD3初始化成输出。
关于GPIO的引脚设置,主要是要初始化方向寄存器DDR,控制寄存器1(CR1)和控制寄存器2(CR2),寄存器的每一位对应GPIO的每一个引脚。
具体的设置功能定义如下:
DDR CR1 CR2 引脚设置
0 0 0 悬浮输入
0 0 1 上拉输入
0 1 0 中断悬浮输入
0 1 1 中断上拉输入
1 0 0 开漏输出
1 1 0 推挽输出
1 X 1 输出(最快速度为10MHZ)
另外,输出引脚对应的寄存器为ODR,输入引脚对应的寄存器为IDR。
下面的程序是检测按键的状态,当按键按下时,点亮LED,当按键抬起时,熄灭LED。
同样也是利用ST的开发工具,先生成一个C语言程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。
编译通过后,下载到开发板,运行程序,按下按键,LED就点亮,抬起按键,LED就熄灭了。
另外,要注意,将STM8S207C_S.h拷贝到当前项目的目录下。
//程序描述:
检测开发板上的按键,若按下,则点亮LED,若抬起,则熄灭LED
// 按键接在MCU的GPIO的PD7上
// LED接在MCU的GPIO的PD3上
#include"STM8S207C_S.h"
main()
{
PD_DDR=0x08;
PD_CR1=0x08; //将PD3设置成推挽输出
PD_CR2=0x00;
while
(1) //进入无限循环
{
if((PD_IDR&0x80)==0x80) //读入PD7的引脚信号
{
PD_ODR=PD_ODR&0xF7; //如果PD7为1,则将PD3的输出设置成0,熄灭LED
}
else
{
PD_ODR=PD_ODR|0x08; //否则,将PD3的输出设置成1,点亮LED
}
}
}
STM8的C语言编程(5)--8位定时器应用之一
STM8的C语言编程(5)--8位定时器应用之一
在STM8单片机中,有多种定时器资源,既有8位的定时器,也有普通的16位定时器,还有高级的定时器。
今天的实验是用最简单的8位定时器TIM4来进行延时,然后驱动LED闪烁。
为了简单起见,这里是通过程序查询定时器是否产生更新事件,来判断定时器的延时是否结束。
同样还是利用ST的开发工具,生成一个C程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。
编译通过后,下载到开发板,运行程序,可以看到LED在闪烁,或者用示波器可以在LED引脚上看到方波。
在这里要特别提醒的是,从ST给的手册上看,这个定时器中的计数器是一个加1计数器,但本人在实验过程中感觉不太对,经过反复的实验,我认为应该是一个减1计数器(也许是我拿的手册不对,或许是理解上有误)。
例如,当给定时器中的自动装载寄存器装入255时,产生的方波频率最小,就象下面代码中计算的那样,产生的方波频率为30HZ左右。
若初始化时给自动装载寄存器装入1,则产生的方波频率最大,大约为3.9K左右。
也就是说实际的分频数为ARR寄存器的值+1。
// 程序描述:
通过初始化定时器4,进行延时,驱动LED闪烁
// LED接在MCU的GPIO的PD3上
#include"STM8S207C_S.h"
main()
{
//首先初始化GPIO
PD_DDR=0x08;
PD_CR1=0x08; //将PD3设置成推挽输出
PD_CR2=0x00;
//然后初始化定时器4
TIM4_IER=0x00; //禁止中断
TIM4_EGR=0x01; //允许产生更新事件
TIM4_PSCR=0x07; //计数器时钟=主时钟/128=2MHZ/128
//相当于计数器周期为64uS
TIM4_ARR=255; //设定重装载时的寄存器值,255是最大值
TIM4_CNTR=255; //设定计数器的初值
//定时周期=(ARR+1)*64=16320uS
TIM4_CR1=0x01; //b0=1,允许计数器工作
//b1=0,允许更新
//设置控制器,启动定时器
while
(1) //进入无限循环
{
while((TIM4_SR1&0x81)==0x00); //等待更新标志
TIM4_SR1=0x00; //清除更新标志
PD_ODR=PD_ODR^0x08; //LED驱动信号取反
//LED闪烁频率=2MHZ/128/255/2=30.63
}
}
STM8与汇编语言(9)--EEPROM应用
EEPROM是单片机应用系统中经常会用到的存储器,它主要用来保存一些掉电后需要保持不变的数据。
在以前的单片机系统中,通常都是在单片机外面再扩充一个EEPROM芯片,这种方法除了增加成本外,也降低了可靠性。
现在,很多单片机的公司都推出了集成有小容量EEPROM的单片机,这样就方便了使用,降低了成本,提高了可靠性。
STM8单片机芯片内部也集成有EEPROM,容量从640字节到2K字节。
最为特色的是,在STM8单片机中,对EEPROM的访问就象常规的RAM一样,非常方便。
EEPROM的地址空间与内存是统一编址的,地址从004000H开始,大小根据不同的芯片型号而定。
下面的实验程序,就是先给EEPROM中的第一个单元004000H写入55H,然后再读到全局变量ch中。
同样还是利用ST的开发工具,生成一个C语言程序的框架,然后修改其中的main.c,修改后的代码如下。
// 程序描述:
对芯片内部的EEPROM存储单元进行实验
#include"STM8S207C_S.h"
unsignedcharch;
main()
{
unsignedchar*p;
p=(unsignedchar*)0x4000; //指针p指向芯片内部的EEPROM第一个单元
//对数据EEPROM进行解锁
do
{
FLASH_DUKR=0xae; //写入第一个密钥
FLASH_DUKR=0x56; //写入第二个密钥
}while((FLASH_IAPSR&0x08)==0); //若解锁未成功,则重新再来
*p=0xaa; //写入第一个字节
while((FLASH_IAPSR&0x04)==0); //等待写操作成功
ch=*p; //将写入的内容读到变量ch中
while
(1)
{
;
}
}
这里要注意的是,2个密钥的顺序,与STM8的用户手册上是相反的,如果按照手册上的顺序,就会停留在do…while循环中。
具体原因,也不是很清楚,也可能是我拿到的手册(中文和英文的都一样)太旧了,或者是理解有误。
另外,上面的实验程序中,ch不能为局部变量,否则的话,在调试环境中跟踪ch变量时,显示的结果就不对,通过反汇编,我觉得是编译有问题,当定义成局部变量时,ch=*p的汇编代码如下:
main.c:
23 ch=*p; //将写入的内容读到变量ch中
0x80f0
0x80f2
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