STC8A运用心得_函数_除法

stm32f103c8与stc8a8k64d4比拟紧张资源比拟

项

STM32F103V8

STC8A8K64D4

GPIO

37pin

43pin

主频

72M

45M

flash

64K

64K

RAM

20K

8K

UART

3

4

ADC

10 ch,10位

15ch, 12位

定时器

1tick + 4个32位

4个

乘除法指令

单周期硬件乘除法

无

价格

64元

4.5元

最主要的是： STC有现货

   针对stc8a8k64d4的硬件资源，由于其没有硬件乘除法，导致其在须要进行大量数据打算的运用处景上效率低下，对付一样平常的运用处景，stc在硬件资源上完备够用，在现有的供应链条件下，STC是一个非常不错的选择。

  俗话说有利就有弊，STC带来了不少的硬件本钱上风，但是其在编程上却带来了一些不适应，我们在代码编写时，须要特殊把稳。

  由于stc系列单片机是基于51架构，虽然它在内核上进行了加强，但是由于时期的局限性，51架构和当代的MCU架构比较，存在不少的差距。
由于当代编译器不断的演进，我们大部人都是利用C措辞进行编程，这在一定程度上，帮助我们屏蔽了架构层面的巨大差异。
而且由于架构的掉队，再加宏晶公司与ST公司本身在IP上面的技能差距，这导致我们在利用STC51的外设时，也有很大的差异。
下图是51的架构和stm32的架构，可以看出明显的差距。

编程模型的差异 -- 函数重入

  对付C措辞的编程模型（请参看我前面的文章《C措辞代码组成 - BSS、Data、Stack、Heap、Code、Const》），51和ARM在处理stack上，有巨大的差异。
51加架构中，sp指针指向的区域是pdata区域，这个区域最大情形只有256个字节，作为栈来说，是不可能用来分配局部变量的。
因此keil编译器对付临时变量，采取了一种叫作变量覆盖的技能，即多个函数利用同一区域作作为临时变量区，下一个函数调用运行时，会将上一个函数运行的临时变量覆盖掉。
这样就办理了栈空间不敷的问题。
而且由于没有进出栈的操作，也提高了代码效率。
但这带来的最大的问题便是函数重入问题，即51代码全部是不可重入的，如果一个函数在中断中被调用，那就意味着这个函数必须是可重入的，才能正常运行，而且这个中断函数所调用的下级函数也必须是可重入的。
如何办理重入问题：

以上三种方法，各有缺点，方法一大略粗爆，须要花费更多的资源；方法二会导致中断相应不及时；方法三导致中断相应不及时。
以是用户须要根据项目特点，利用得当的策略；

函数传参

  C51通过寄存器通报参数，最多只能通报三个参数

乘除法

  由于51没有硬件乘除法，而且是8位机，对付除法指令，十分耗时，这会导致程序相应慢。
对付除法指令，只管即便利用移位操作来代替。

调试问题

  STC51是没有像arm那样的jtag调试接口，下载程序和调试是通过串口进行的，但是在利用串口进行单步调试时，非常不稳定，常常通讯不上，导致调试失落败。
在实际项目中，我是利用uart打印log来进行调试。
由于打印的字符串是定义在常量区，过多的打印会导致代码量增大，以是要合理的利用打印。

串口驱动优化

  由于STC51的串口只有发送完成中断和接管完成中断，而没有接管空闲中断，这就须要我们利用分外的处理办法，详细方法可以拜会我前面的文章《串口吸收中的帧同步》。
代码如下

//收发数据的数据构造typedef struct{ u8 id; //串口号 u8 TX_read; //发送读指针 u8 TX_write; //发送写指针 u8 B_TX_busy; //忙标志 u8 RX_Cnt; //吸收字节计数 u8 RX_TimeOut; //吸收超时 u8 B_RX_OK; //吸收块完成} COMx_Define; u8 xdata TX1_Buffer[COM_TX1_Lenth]; //发送缓冲u8 xdata RX1_Buffer[COM_RX1_Lenth]; //吸收缓冲//定时器中断//用来判断帧超时, 在1ms中断中调用void Serial_HookMs(void){ if(COM1.RX_TimeOut > 0){ COM1.RX_TimeOut --; } else { //if(COM1.RX_Cnt > 0){ //COM1.B_RX_OK = 1; //} }}//中断函数，发送中断和接管中断void UART1_ISR_Handler (void) interrupt UART1_VECTOR{ if(RI){ RI = 0; if(COM1.RX_Cnt >= COM_RX1_Lenth) COM1.RX_Cnt = 0; RX1_Buffer[COM1.RX_Cnt++] = SBUF; COM1.RX_TimeOut = TimeOutSet1; } if(TI){ TI = 0; if(COM1.TX_read != COM1.TX_write){ SBUF = TX1_Buffer[COM1.TX_read]; if(++COM1.TX_read >= COM_TX1_Lenth) COM1.TX_read = 0; } else COM1.B_TX_busy = 0; }}int Serial_Read(UART_Port_t port, uint8_t pmsg, int msg_size){ COMx_Define com = NULL; int len = 0; uint8_t rbuff = NULL; switch(port){ case UART1: com = &COM1; rbuff = RX1_Buffer; break; default: return -1; } if((com->RX_TimeOut == 0) && (com->RX_Cnt > 0)){ if(msg_size < com->RX_Cnt){ return -2; } len = com->RX_Cnt; memcpy(pmsg, rbuff, len); com->RX_Cnt = 0; return len; } return -3;}//采取中断发送int Serial_Write(UART_Port_t port, uint8_t pmsg, int len){ COMx_Define com = NULL; uint8_t sbuff = NULL; int i; int s_buff_max = 0; void ( uart_send)(u8 dat); switch(port){ case UART1: com = &COM1; sbuff = TX1_Buffer; uart_send = TX1_write2buff; s_buff_max = COM_TX1_Lenth; break; default: return -1; } if(com->B_TX_busy != 0){ //发送中 return -2; } //剩余空间不足 if((s_buff_max - (com->TX_write + s_buff_max - com->TX_read) % s_buff_max) < len){ return -3; } //将数据考贝到缓冲区中； for(i = 1; i < len; i ++){ sbuff[com->TX_write] = pmsg[i]; com->TX_write ++; com->TX_write %= s_buff_max; } uart_send(pmsg[0]); return len;}

利用串口的收发中断以避免壅塞式的收发，用定时器实现帧间隔判断来判断是否是完全一帧，这样极大的增加了程序的效率。

IIC驱动库的坑

  在项目中，利用STC8A的IIC操作外设时，新焊接的板子，会涌现不断复位重启的征象，通过加打印定位程序是卡去世在iic操作中，通过剖析程序，在iic的驱动中存在等应答的操作，这是一个去世循环，如下：

void Wait(void){ while (!(I2CMSST & 0x40)); I2CMSST &= ~0x40;}

  由于新焊接的板子，存在虚焊的问题，导到IIC应答失落败，这就使IIC永久 收不到应答，从而去世在wait中，看门狗无法喂狗，导致复位。
将驱动改为如下：

void Wait(void){ u32 i = 0; while (!(I2CMSST & 0x40)){ i ++; if(i > 250){ break; } } I2CMSST &= ~0x40;}

通过增加超机遇制，来避免永久无法应答的问题。

ADC的坑

  在项目中，利用ADC采集变送器的电压旗子暗记，当ADC采集到的值大于某个值时，输出开关旗子暗记，实际中，ADC采集是在主循环中做的，主循环约为1ms，当溘然接入电压旗子暗记时，差不多要3~4ms，才会输出开关旗子暗记，存在很大的时延。
按理来说，时延该当在一个循环周期以内，即1ms以内才是正常的。
而通过通讯口读取出来的稳定值是精确的。
末了通过打印ADC转换值，才创造ADC的值是有一个较缓的上升过程，这是由于ADC的输入电阻和采样电容较大导致的，详细的请参看前面的文章《AD转换中的采样电容和输入电阻》。
纵然通过调度参数，增加采样韶光，依然无法办理此问题，末了办理的办法是连续多次转换（多次测试后为4次），取末了一次的结果作为效值，从而办理此问题。

数据类型

  由于C51是8位单片机，其数据类型长度与ARM比较还是很大差异的，比如int在keil c51中，默认是 16位的。
如果在调用外部第三方库时，稍不把稳，很随意马虎涌现数据溢出。
详细的可以参看stc8a库中的type_def.h文件。

  由于STC51的外设功能相对大略，而且STC的示例完成度很高，利用起来还是很方便，从32位机转到51，在前期会有一个磨合的过程，由于编译器的缺点提示功能的强大，再加上网上资源的丰富，一样平常的问题，基本都能很快办理。
总的来说，对付一些适宜的运用处景，STC的51单片机是个不错的选择。