MSP430 單片機(jī)C語言和匯編語言混合編程

MSP430是一款16位的單片機(jī)，它具有超低功耗、豐富的片內(nèi)外圍模塊、多樣的可選型號、軟件對硬件的靈活控制能力等優(yōu)點。因此特別適合于以電池為電源的應(yīng)用場合或手持設(shè)備，目前在國內(nèi)主要應(yīng)用于三表系統(tǒng)和消防設(shè)備方面。MSP430單片機(jī)的開發(fā)軟件較常用的是IAR公司的IAR Embedded Workbench集成開發(fā)環(huán)境，它可以編輯、匯編和編譯匯編語言和C語言源文件，并且其C語言和匯編語言具有相同格式的頭文件，給開發(fā)帶來了靈活性。C 語言具有編程簡單，可以移植等優(yōu)點，但是產(chǎn)生代碼較長，對硬件的直接控制能力相對較弱；匯編語言產(chǎn)生的代碼較小，控制硬件靈活，但是可讀性差，移植困難，因此為了發(fā)揮各自優(yōu)點，產(chǎn)生高速度、高效率的代碼混合編程是最好的選擇。

1 IAR C語言編譯器的參數(shù)傳遞規(guī)則

1.1 寄存器應(yīng)用

C語言編譯器把單片機(jī)的寄存器分成兩組來使用：

（1）高速暫存器（R12－R15），這組寄存器專門用作參數(shù)傳遞，因此調(diào)用時不需要保護(hù)。

（2）其它普通寄存器（R4－R11），這組寄存器主要用作寄存器變量和保存中間結(jié)果，因此調(diào)用時必需保護(hù)，這一點C語言編譯器是自動處理的。

1.2 堆棧結(jié)構(gòu)和參數(shù)傳遞

每一次函數(shù)調(diào)用會創(chuàng)建一個如圖所示的堆棧結(jié)構(gòu)

一個調(diào)用者函數(shù)傳遞給被調(diào)用函數(shù)的參數(shù)按照從右到左的順序傳遞的，換句話說就是除了最左邊的兩個參數(shù)用寄存器傳遞外，其余參數(shù)用堆棧傳遞，并按從右到左的順序入棧。若最左邊的兩個參數(shù)屬于結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類型，那么它們也用堆棧傳遞。函數(shù)的返回結(jié)果根據(jù)其類型存放在R12或R13:R12寄存器對，若返回結(jié)果屬于結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類型，那么R12中存放的是指向返回結(jié)果的指針。

1.3 中斷函數(shù)

C語言編譯器編譯中斷函數(shù)時會自動保護(hù)所有用到的寄存器（包括R12－R15在內(nèi)），狀態(tài)寄存器SR的保護(hù)是中斷處理過程自動完成的。中斷函數(shù)中用到的任何寄存器都會用PUSH Rxx指令保護(hù)，中斷服務(wù)結(jié)束用后POP Rxx指令恢復(fù)；RETI指令會自動恢復(fù)狀態(tài)寄存器SR和從中斷返回。

2 對匯編語言函數(shù)的約定

一個能被C語言函數(shù)調(diào)用的匯編語言函數(shù)必須做到以下幾點：
（1）符合C語言編譯器的參數(shù)傳遞規(guī)則。
（2）具有PUBLIC入口標(biāo)號。
（3）對C語言調(diào)用者函數(shù)聲明為外部函數(shù)，并且允許參數(shù)類型檢查和提升（可選）。

2.1 局部存儲分配

如果匯編語言函數(shù)需要局部存儲空間，有兩種分配方法：
（1）分配在硬件堆棧
（2）分配在靜態(tài)空間，但是函數(shù)不能重入。

2.2 中斷函數(shù)

因為中斷可能發(fā)生在程序執(zhí)行的任何期間，所以調(diào)用約定并不適用于中斷函數(shù)。因此必需注意以下幾點：
（1）必須保護(hù)所有用到的寄存器。
（2）必須用RETI返回。
（3）把SR中各標(biāo)志位當(dāng)做未定義來使用。
（4）中斷向量定義在INTVEC段