关于单片机上for循环中运用ACC的隐蔽错误

flyleaf

最近写了几个程序，一个是用51单片机读取模数传感器adc0832的电压值，一个是读取ds1302的时间值，结果都出现了读数一直为0的情况。我调试了近一个星期，修改了一个我认为不可能会错的句子，程序运行成功了，这才发现了一个极其隐蔽的错误。（我用的是xp系统，用keil4软件编译）

     先上代码：第一个为错误代码，第二个为正确代码。这是用来向ds1302芯片写入命令或数据的函数。实现把8位的数据dat一位一位地写入ds1302的io口。其中ACC0为ACC的第0位。

  
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·········10········20········30········40········50········60········70········80········90········100·······110·······120·······130·······140·······15001.//for(i=0;i<8;i++),ACC版   
02.  
03.void ds1302_input(uchar dat)   
04.{   
05.   uchar i;      //uchar= unsigned char   
06.  ACC = dat;   //ACC为51的累加器   
07.   for(i=0;i<8;i++)   
08.   {   
09.    DS1302_SCLK = 0;    //ds1302的时钟引脚   
10.    DS1302_IO = ACC0;    //ds1302的io口   
11.    DS1302_SCLK = 1;     //上升沿写入数据   
12.    ACC >>= 1;       //第一个不移动   
13.   }   
14.}  
//for(i=0;i<8;i++),ACC版

void ds1302_input(uchar dat)
{
   uchar i;      //uchar= unsigned char
  ACC = dat;   //ACC为51的累加器
   for(i=0;i<8;i++)
   {
           DS1302_SCLK = 0;    //ds1302的时钟引脚
        DS1302_IO = ACC0;    //ds1302的io口
        DS1302_SCLK = 1;     //上升沿写入数据
        ACC >>= 1;       //第一个不移动
   }
}

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·········10········20········30········40········50········60········70········80········90········100·······110·······120·······130·······140·······15001.//for(i=8;i>0;i--),ACC版   
02.  
03.void ds1302_input(uchar dat)   
04.{   
05.   uchar i;   
06.  ACC = dat;   
07.   for(i=8;i>0;i--)   
08.   {   
09.    DS1302_SCLK = 0;   
10.    DS1302_IO = ACC0;   
11.    DS1302_SCLK = 1; //上升沿写入数据   
12.    ACC >>= 1;     // 第一个不移动   
13.   }   
14.}  
//for(i=8;i>0;i--),ACC版

void ds1302_input(uchar dat)
{
   uchar i;
  ACC = dat;
   for(i=8;i>0;i--)
   {
           DS1302_SCLK = 0;
        DS1302_IO = ACC0;
        DS1302_SCLK = 1; //上升沿写入数据
        ACC >>= 1;          //        第一个不移动
   }
}

     认真对比这两个代码，可能会觉得没区别，而且这两个代码都可以通过编译（加上reg52.h和一些宏定义）。我也是一直认为for（）这里边没有错误，结果。。。试着修改时钟信号，增加延时之类的，调了好久还是错，严重打击我的自信心。这两个代码的区别就只有for(i=0;i<8;i++)和for(i=8;i>0;i--)了。学过c语言的人都知道，这两个句子都是实现一个8次的循环，功能一模一样。怎么会因为这个句子的区别就导致单片机控制的错误呢？神奇！

    接着我试着把错误程序中的ACC改为51芯片的寄存器B，烧录进单片机，程序运行成功，跟“for(i=8;i>0;i--),ACC版”一样，lcd在很嚣张地显示着正确的时间（ for(i=0;i<8;i++),ACC版lcd的时间显示为0）。附：
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·········10········20········30········40········50········60········70········80········90········100·······110·······120·······130·······140·······15001.//for(i=0;i<8;i++),寄存器B版   
02.void ds1302_input(uchar dat)   
03.{   
04.   uchar i;   
05.  B = dat;   
06.   for(i=0;i<8;i++)   
07.   {   
08.        DS1302_SCLK = 0;   
09.        DS1302_IO = B0;   
10.        DS1302_SCLK = 1; //上升沿写入数据   
11.        B >>= 1;  //第一个不移动   
12.   }   
13.}  
//for(i=0;i<8;i++),寄存器B版
void ds1302_input(uchar dat)
{
   uchar i;
  B = dat;
   for(i=0;i<8;i++)
   {
                   DS1302_SCLK = 0;
                DS1302_IO = B0;
                DS1302_SCLK = 1; //上升沿写入数据
                B >>= 1;  //第一个不移动
   }
}

   这样就知道原因了，使用for（i=0;i<8;i++）的运算中可能有累加器ACC参与了，导致修改了ACC的值，使写入的命令出现错误。但为什么for(i=8;i>0;i--)就没有ACC的参与呢？一个大大的问号。基于我调试了一个星期的程序，皆因为这一个神奇的错误，我实在不甘心，决定研究到底。于是，分别查看了这三个程序代码用 keil4 编译后得到的 汇编代码。（学过汇编就是爽啊，哈）
   
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01.;for(i=0;i>8;i++),ACC版     汇编中“;”后的这行句子是注释   
02.RSEG  ?PR?_ds1302_input?DS1302   
03._ds1302_input:   
04.    USING   0   
05.;---- Variable 'dat?141' assigned to Register 'R7' ----   
06.    MOV     A,R7   ;实参值dat的数据存储到r7寄存器，把r7的值赋给累加器ACC   
07.    CLR     A      ;把ACC清零（就是因为这句子导致程序有问题）   
08.    MOV     R7,A   ;把ACC的值赋给R7   
09.?C0005:   
10.    CLR     DS1302_SCLK  ;时钟线sclk清零   
11.    MOV     C,ACC0       ;把ACC第0位赋值到进位寄存器C中   
12.    MOV     DS1302_IO,C  ;把c赋值给IO口，改变单片机的引脚值   
13.    SETB    DS1302_SCLK  ;时钟线sclk置1   
14.    CLR     C            ;进位寄存器c清零   
15.    RRC     A            ;ACC右移一位   
16.    INC     R7           ;寄存器R值加1   
17.    CJNE    R7,#08H,?C0005  ;r7的值与8比较，不相等跳转到？c005：循环   
18.?C0008:   
19.    RET  ;子函数返回   
;for(i=0;i>8;i++),ACC版     汇编中“;”后的这行句子是注释
RSEG  ?PR?_ds1302_input?DS1302
_ds1302_input:
        USING        0
;---- Variable 'dat?141' assigned to Register 'R7' ----
        MOV          A,R7   ;实参值dat的数据存储到r7寄存器，把r7的值赋给累加器ACC
        CLR          A      ;把ACC清零（就是因为这句子导致程序有问题）
        MOV          R7,A   ;把ACC的值赋给R7
?C0005:
        CLR          DS1302_SCLK  ;时钟线sclk清零
        MOV          C,ACC0       ;把ACC第0位赋值到进位寄存器C中
        MOV          DS1302_IO,C  ;把c赋值给IO口，改变单片机的引脚值
        SETB         DS1302_SCLK  ;时钟线sclk置1
        CLR          C            ;进位寄存器c清零
        RRC          A            ;ACC右移一位
        INC          R7           ;寄存器R值加1
        CJNE         R7,#08H,?C0005  ;r7的值与8比较，不相等跳转到？c005：循环
?C0008:
        RET  ;子函数返回       


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01.;for（i=8;i>0;i--）ACC版   
02.RSEG  ?PR?_ds1302_input?DS1302   
03._ds1302_input:   
04.    USING   0   
05.           
06.;---- Variable 'dat?040' assigned to Register 'R7' ----   
07.    MOV     A,R7     ;把实参值dat赋给寄存器ACC   
08.;---- Variable 'i?041' assigned to Register 'R7' ----   
09.    MOV     R7,#08H  ;把8赋值给寄存器R7   
10.?C0001:   
11.    CLR     DS1302_SCLK  ;此处跟i=0版的一样   
12.    MOV     C,ACC0   
13.    MOV     DS1302_IO,C   
14.    SETB    DS1302_SCLK   
15.    CLR     C   
16.    RRC     A   
17.    DJNZ    R7,?C0001   ;r7的值减1，不是零跳转到？c001，循环      
18.?C0004:   
19.    RET      
;for（i=8;i>0;i--）ACC版
RSEG  ?PR?_ds1302_input?DS1302
_ds1302_input:
        USING        0
               
;---- Variable 'dat?040' assigned to Register 'R7' ----
        MOV          A,R7     ;把实参值dat赋给寄存器ACC
;---- Variable 'i?041' assigned to Register 'R7' ----
        MOV          R7,#08H  ;把8赋值给寄存器R7
?C0001:
        CLR          DS1302_SCLK  ;此处跟i=0版的一样
        MOV          C,ACC0
        MOV          DS1302_IO,C
        SETB         DS1302_SCLK
        CLR          C
        RRC          A
        DJNZ         R7,?C0001   ;r7的值减1，不是零跳转到？c001，循环   
?C0004:
        RET         


     对比后，可以发现，出错的原因是for（i=0;i<8;i++）ACC版中，用ACC接收了实参（存储的为要写入的指令），然后在 for 循环前要给变量  “ i  "   赋值时，要用到ACC清零，再把ACC中的零赋给 R7 ("i"的值存储在R7)。这样的话，原来存储在ACC中的写入指令就被清零，自然会导致控制出现错误，最终没法读取ds1302芯片的时间，故显示为零。

    而在for（i=8;i>0;i--）ACC版中，也用ACC接收了实参的值，但在 for 循环前，给变量“ i ” 赋值时，赋值为8，不需要用到ACC，所以ACC一直是存储着实参中的指令，没有被清零，所以能够顺利地向ds1302发送指令，从而能够读取到时间。

   总结：

     因为用for（i=0;i<n;i++）类的指令会重复使用ACC而可能导致出错，而且，即使其它程序可能不会有这种用ACC来接收实参值的情况，但前者比for(i=n;i>0;i--)类的指令多了 CLR A  和 INC R7 两条指令，CJNE 指令又比较DJNZ指令多了一个字节的程序代码存储空间，在频率为12M的51单片机上体现为执行同样功能的程序，要多用2us，代码空间花多一字节。所以前者是毫无优势的，以后应养成用

for(i=n;i>0;i--)的习惯。

    请不要反驳我用了这么长的时间去研究，只能使单片机执行快2us，而说我钻牛角尖，只是因为，这个错误导致我整个程序无法正常运行，这不是一件小事。

   至于为什么要用到累加器ACC来接收实参，是因为后面的程序要把一个8位的实参一位一位地输出到一个io口，自定义一个变量的话，按位寻址好像比较麻烦，要经过一系列 位运算 ，或者用bit定义8个位（有好的方法请告诉我，哈），而且我写不出来。而用ACC的话，可以很轻易地操作ACC的任意一位，如ACC0，ACC7。在网上查了一下，好像还有一种方法是定义 一种叫 位域 的东东，我看的c语言的书都没介绍，所以还不是很了解。

/************************************************************/

刚刚想了一下，不用ACC 的方法，作一个位运算dat &0x01，修改如下：

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01.//for(i=0;i<8;i++),ACC版   
02.  
03.void ds1302_input(uchar dat)   
04.{   
05.   uchar i;      //uchar= unsigned char   
06.    for(i=0;i<8;i++)   
07.   {   
08.    DS1302_SCLK = 0;    //ds1302的时钟引脚   
09.    DS1302_IO = dat & 0x01;    //ds1302的io口   
10.    DS1302_SCLK = 1;     //上升沿写入数据   
11.    dat >>= 1;       //第一个不移动   
12.   }   
13.}   
//for(i=0;i<8;i++),ACC版

void ds1302_input(uchar dat)
{
   uchar i;      //uchar= unsigned char
    for(i=0;i<8;i++)
   {
    DS1302_SCLK = 0;    //ds1302的时钟引脚
    DS1302_IO = dat & 0x01;    //ds1302的io口
    DS1302_SCLK = 1;     //上升沿写入数据
    dat >>= 1;       //第一个不移动
   }
}



想到了这个方法后，觉得自己好BC，以后都不用ACC了。

我也对比了用寄存器 B 时的情况，在这里不再赘述。想了解的可以找我探讨。

326498096

回复【楼主位】flyleaf
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使用C语言编程，不要对acc 等特殊寄存器操作
除非你要用 汇编和c 混合编程，插入汇编时有特殊的关键词，具体的多看书吧

renpeng009

不是吧？都用C语言了，还要自行操作ACC？没有完全摆脱汇编啊

renpeng009

用bdata 声明一个变量也好啊

lhj200304

哎，是自己问题了，不要老抱着汇编不放

whhityang

楼主还没习惯C语言的操作，位操作是c51的特点，以前想在avr里用C位操作都没得用。 话说自己的汇编基本忘光光了...

cozyzhang

放弃汇编把。。不过能看懂反汇编的就是高手了

flyleaf

我现在只想好好用c，呵呵

millwood0

"这才发现了一个极其隐蔽的错误。"

it is an explicit and moronic mistake to use a special purpose register in your C code: you have essentially assumed that the compiler isn't using that special purpose register.

that's not a compiler mistake. it is a programmer mistake.

flyleaf

回复【8楼】millwood0
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什么意思？

shaloumisha

为什么没有后解了啊 我也出现这个错误了

614229816

这，用C写还敢动ACC，这不是找死啊。用C就用C，用汇编就用汇编，不要搅和在一起。

614229816

不过我也很想知道高手是怎么用 汇编和c 混合编程，不会用C写了后看反汇编后在加汇编吧，会死人的。