第２７卷第１期　２００８年２月　兰州　交通大学学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖ（）１．２７　Ｎｏ．１　

Ｆｅｈ．２００８　

文章编号：１００１—４３７３（２００８）０１—０１３卜Ｏ４　

ＫＥＩＬ　Ｃ５　１集成开发环境Ｃ和汇编语言的相互调用　

严天峰，　王耀琦　（兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州　７３００７０）　摘要：目前Ｃ语言已成为开发单片机项目的主要工具，但一些特殊的应用场合仍然需要汇编语言编写程序，如编　写时序要求非常严格的接口协议时，这必然涉及到Ｃ与汇编的相互调用，即混合编程的问题．详细介绍了ＫＥ１Ｌ　Ｃ５１环境下的Ｃ和汇编语言相互调用的方法和原则，并具体说明混合编程的细节和应注意的问题．　关键词：ＫＥＩＬ　Ｃ５１汇编调用混合编程　中图分类号：ＴＰ３１１．１１　文献标识码：Ａ　

目前，Ｃ语言已是单片机应用系统的主流编程　工具，它具有代码可靠性高，可移植性好，易于维护　的特点．特别是德国ＫＥＩＩ　公司推出功能强大的基　于ＷＩＮＤＯＷＳ平台的５１系列单片机集成开发工具　／＊Ｖｉｓｉｏｎ之后，这一趋势越发明显．采用Ｃ语言几乎　可以完成江编语言的所有工作，可以大在提高程序　的开发效率．但在一些特殊应用的场合仍然需要通　过汇编语言编写程序，比如对时序要求非常严格的　接口协议和中断向量的地址处理等等．另外还存在　种情况，即程序员原先已用汇编语言编写了大量　的子程序，现在虽然改用Ｃ语言开发设计，但又不　想重写代码；或者想充分发挥Ｃ语言在数值计算的　优势，通过汇编语言调用Ｃ来实现复杂的数学计　算．这必然要涉及到Ｃ与汇编的相互调用，即混合　编程的问题．Ｃ与汇编的混合编程，重点是参数的传　递和函数值的返回以及Ｃ５１对目标代码的段管理，　这是嵌人式系统混合编程过程中实现开发和运行效　率统一的关键环节．　１　Ｃ５１编译器对程序和数据代码段的管理　Ｃ５１能否成功调用汇编语言的前提条件之一是　汇编程序的编写应符合Ｃ５１编译器的编译规则．事　实上，Ｃ５１对汇编程序的调用就是对函数的调用．因　此，要实现Ｃ和汇编的相互调用，首先要清楚的是　个被Ｃ５１编译后的函数，其程序代码段和数据段　的转换规则．Ｃ５１对所属模块的各个函数进行编译　收稿日期：２００７—０９—１３　作者简介：严天峰（１９７０一），男，四川平昌人，副教授　时，每个函数都生成一个以？ＰＲ？函数名？模块名　为段名的程序代码段，如果该函数包括无明确存储　器类型声明的局部变量，将生成一个字节类型的局　部数据段；当参数中有位变量时，还将生成一个位类　型的局部位段，用来存放在函数内部已定义的位标　量和位变量参数．在ＳＭＡＩ　Ｉ　编译模式下，局部段　的命名原则如表１所示＿１］．　表１局部段的命名原则　Ｔａｂ．１　Ｎａｍｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｓｅ￣ｅｎｔ　

每个局部段的段名表示该段的起始地址．假如，　模块ｅｘａｍｐｌｅ包含一个名为“ｆｕｎｃ”的函数，其程序　代码段的命名为”？ＰＲ？ｆｕｎｃ？ｅｘａｍｐｌｅ，其中ｆｕｎｃ　（函数名）即为该段的起始地址．如果ｆｕｎｃ函数包含　有ＤＡＴＡ和ＢＩＴ对象的局部变量，局部数据段和　局部位段的起始地址则定义为？ｆｕｎｃ？ＢＹＴＥ和？　ｆｕｎｃ？ＢＩＴ，它们代表所传递的参数的初始位置．　Ｃ５１编译器将源程序的函数名转换为汇编格式的目　标文件时，转换后的函数名要根据参数传递的性质　不同而改变，当Ｃ和汇编程序互相调用时，汇编程　序的编写必须符合这种转换规则，否则编译器将会　出现错误提示．表２为函数名的转换规则ｌ＿１］．　

维普资讯 http://www.cqvip.com １３２　兰州　交通　大学学　报　第２７卷　ｖｏｉｄ　ｆｕｎｃ（ｖｏｉｄ）　函数类型Ｆｕｎｅ（形参）　Ｆｕｎｅ＿（ｖｏｉｄ）ｒｅｅｎｔｒａｎｔ　

函数内部无参数在寄存器内部传递，函数名不做改变．　函数内部有参数在寄存器内部传递，函数名前加“一”下划线．　原函数为再入函数时，函数名前加“一？”，表明有参数在数据存储器内部传递．　假设函数ｒｕｎｅ的Ｃ源程序如下所示，现分析经　汇编后产生的代码．　／／ｃ源程序：　ｖｏｉｄ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ａ）　｛ｂｉｔ　ｃ；　ｃ＝０；｝　汇编后的代码（文件ＥｘＡＭＰＬＥ．ＳＲＣ）：　ＮＡＭＥＥｘＡＭＰＬＥ；模块名　ＰＲｆｕｎｅ？Ｄ　ＭＰＬＥ　ＳＥＧＭＥＮＴ　ＣＯＤＥ；定义程　

序代码段　ＤＴ一ｆｕｎｅ？Ｄ　ＬＥ　ＳＥ　诬ＮＴ　ＤＡＴＡ；定义　局部数据段　

ｃ？０４１：ＤＢＩＴ　１；ａ？０４１标号为该ＢＩＴ位地址　ｖｏｉｄ　ｒｕｎｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ａ）　ＲｓＥＧ？ＰＲ？ｆｕｎｅ？Ｄ　ＭＰＬＥ；程序代码段　ｒｕｎｅ：；程序代码段起始地址　ＭＯＶ　ａ？０４０，Ｒ７；Ｒ７参数传递到地址ａ？０４０　；｛　；ｂｉｔ　ｃ；　；ｃ一０；　ＣＬＲ　ｃ？０４１　；｝　ＲＥＴ　ＥＮＤ　

Ⅸｕｎｃ？ＥｘＡ　ＬＥ　ｓＥＧＭＥＮＴ瑚Ｔ．定义局部　２　参数的传递和返回　

位段　一………一。。　ＰＵＢＬＩＣｒｕｎｅ；ＰＵＢＬＩＣ声明，表明该函数可被其它模　块调用　ＲＳＤＧ？ＤＴ？ｆｕｎｅ？Ｄ　ＭＰＬＥ；局部数据段　

一ｆｕｎｅＢＹＴＥ：；局部数据段起始地址　ａ？０４０：ＤＳ　１；ａ？０４０标号为该字节的地址　ＲＳＥＧ？ＢＩ？ｆｕｎｅ？ＥＸＡＭＰＩ，Ｅ；局部位段　

一ｆｕｎｅ？ＢＩＴ：；局部位段起始地址　

Ｃ和汇编的另一个关键问题是参数的传递和返　回．函数调用时，默认为通过寄存器进行参数传递．　当采用预处理编译控制指令＃ｐｒａｇｍａ　ＮＯＲＥＧ—　ＰＡＲＭＳ时，参数将通过固定的存储区域传递．表３　为参数在寄存器内部传递时的传递规则　．　

表３寄存器参数传递规则　Ｔａｂ．３　Ｐａｓｓｉｎｇ　ｒｕｌｅｓｏｆ　ｒｅｇｉｓｔｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　

例如在函数ｆｕｎｃ（＊Ｐ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ａ，ｕｎ—　ｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ｂ）中，指针“Ｐ”通过Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３寄存器　进行参数传递，其中Ｒ１传递低字节，Ｒ２传递高字　可从前面介绍的ＥＸＡＭＰＩ　Ｅ．ＳＲＣ例子中清楚的　看到，通过Ｒ７寄存器将形参“ａ”的内容传递到了地　址ａ？０４０．当Ｃ程序调用的汇编函数有参数返回　节．“ａ”通过Ｒ７传递，“ｂ”则通过Ｒ５传递．读者也　时，其返回值的参数传递见表４［引．　表４函数返回值的参数传递　Ｔａｂ．４　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｐａｓｓｉｎｇｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｒｅｔｕｒｎｅｄ　ｖａｌｕｅ　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　严天峰等：ＫＥＩＬ　Ｃ５１集成开发环境Ｃ和汇编语言的相互调用　３　Ｃ５１和汇编语言相互调用的方法　３．１　Ｃ５１调用汇编　下面以Ｃ５１调用一个ＡＤＣｏ８Ｏ９模数转换子程　序为例来具体说明Ｃ５１调用汇编的方法．在Ｃ主程　序调用汇编子程序之前，应先用”ｅｘｔｅｒｎ”声明被调　用的汇编程序是一个外部函数；同时在汇编程序中　则要用“ＰＵＢＩ　ＩＣ”声明该子程序可以被其它模块调　用．　Ｃ５１程序：　＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｒｅｇ５１．ｈ＞　＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｓｔｄｉｏ．ｈ＞　＃ｄｅｆｉｎｅ　ｕｃｈａｒ　ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ｅｘｔｅｒｎ　ｕｃｈａｒ　ａｄ０８０９（ｕｃｈａｒ　ｐ）；／／说明被调用的　ａｄ０８０９汇编子程序是一个外部函数，　／／采用一般指针传递参数　ｅｘｔｅｒｎ　ｄｅｌａｓｍ（ｕｃｈａｒ　ｔｉｍｅ）｝／／被调用ｄｅｌａｓｍ延时子程　序是一个外部函数　ｍａｉｎ（）　｛　ｕｃｈａｒ　ｄａｔａ　ａｄｃ＿ｄａｔａ［８］｝／／ＡＤＣｏ８０９转换后的８通道　采样值放入ａｄｃ＿ｄａｔａ数组　ｗｈｉｌｅ（１）　ａｄ０８０９（ａｄｃ＿ｄａｔａ）；／／调用的ａｄ０８０９汇编子程序，通过　数组名进行参数传递　ｄｅｌａｓｍ（２）｝／／调用的ｄｅｌａｓｍ延时子程序　｝　ＡＤ０８０９　Ａ／Ｄ转换子程序：　ＥＯＣＥＱＵＰ１．４　ＮＡＭＥ　ＡＤＣｏ８０９；模块名为　８０９　７　ＰＲ？一　）ｏ８０９７　ＡＤＯ０８０９　ＳＥＧＭＥＮＴ　Ｃ０ＤＥ；子程　序代码段声明，一ＡＤ０８０９为函数名，“一“表明有参数在寄存　器内部传递　ＰＵＢＬＩＣ—ＡＤ０８０９；用“ＰＵＢＬＩＣ”声明该函数可以被　其它模块调用　ＲＳＥＧ？ＰＲ？一ＡＤ０８０９７　ＡＤＣｏ８０９；ＡＤ０８０９子程序代　码段起始位置　ＡＤ０８０９：　ＭＯＶ　Ａ，Ｒ１；Ｒ１传递数组ａｄｃ＿ｄａｔａ［８］首址　ＭＯＶ　Ｒ０，Ａ　ＭＯＶＲ４，＃００Ｈ　ＭＯＶＲ７，＃８　ＭＯＶＤＰＴＲ，＃０ＦＤＦ８Ｈ　ＳＡＭ：Ｍ０Ｖ　Ａ，Ｒ４　Ｍ０ＶＸ＠Ｄ　ｒＲ，Ａ　ＪＢ　ＥＯＣ，￥　Ｍ０ＶＸ　Ａ，＠ＤＰＴＲ　ＭＯＶ＠Ｒ０，Ａ　ＩＮＣ　ＤＰＴＲ　ＩＮＣ　Ｒ０　ＩＮＣＲ４　ＤＪＮＺＲ７，ＳＡＭ　ＲＥＴ　ＥＮＤ　上面的例程中，在Ｃ程序里，首先对汇编子程　序ＡＤ０８０９进行外部函数声明，ｅｘｔｅｒｎ　ｕｅｈａｒ　ａｄ０８０９（ｕｃｈａｒ＊ｐ）表明传递的是一个一般指针变　量．主函数用ａｄ０８０９（ａｄｏ—ｄａｔａ）调用汇编子程序，在　调用ａｄ０８０９子程序的过程中，将数组名ａｄｃ—ｄａｔａ　（即该数组的首地址）以指针的方式进行参数传递，　Ｒ１存放该数组的首地址．在ＡＤ０８０９汇编子程序　中，将Ｒ１地址内容赋给Ｒ０，而以Ｒ０寻址的连续８　个地址空间存放的就是ＡＤＣｏ８Ｏ９八个通道的采样　值，经过参数传递后，数组ａｄｅ—ｄａｔａ［８］各元素的内　容就是Ａ／Ｄ转换后的结果．函数ａｄ０８０９（ｕｃｈａｒ＊　ｐ）中的形参Ｐ被定义为一个一般指针。参数传递通　过Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３寄存器进行；如果写为ｕｃｈａｒ　ｄａｔａ　ｐ，形参Ｐ则被定义为一个基于ｄａｔａ区的指针，按表　３可知，参数传递通过Ｒ７进行，读者可自行改动测　试．　３．２汇编调用Ｃ　下面的例子是一个汇编调用Ｃ程序的过程，汇　编程序Ａ＿ＦＵＮＣ．ＡＳＭ的６０Ｈ至６３Ｈ分别存放两　个ｉｎｔ类型的整型数值，ｃｏｕｎｔ．Ｃ实际上是一个２字　节乘法的运算函数，同时将一个４字节长整类型的　结果返回给汇编，程序代码如下：　／／主函数：　＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｓｔｄｉｏ．ｈ＞　ｅｘｔｅｍ　ｖｏｉｄ　ａ＿ｆｕｎｃ（ｖｏｉｄ）ｆ说明被调用的ａ　ｒｕｎｅ子程　序是一个外部函数　ｖｏｉｄｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）　｛￣ｆｕｎｃ（）；｝；汇编程序Ａ＿ＦＵＮＣ．ＡＳＭ：　ＮＡＭＥＡ．．ＦＵＮＣ，模块名　ＰＲａ＿ｆｕｎｃ？Ａ＿ＦＵＮＣ　ＳＥＧＭＥＮＴ　ＣＯＤＥ；程序代　码段声明　ＥＸＴＲＮ　ＣＯＤＥ（ｃｏｕｎｔ）；声明被调用的ｅｏｕｎＬ　ｃ是外　部函数　ＰＵＢＬＩＣａ＿ｆｕｎｃ　ＲＳＥＧ？ＰＲ？ａ＿ｆｕｎｃ？Ａ＿ＦＵＮＣ￣程序代码段起始　ａ．．ｆｕｎｃ；　ＵＳＩＮＧ０　ＭＯＶ　６０ｈ，＃２３ｈ｝６０Ｈ至６３Ｈ存放两个整型数值，　６０Ｈ存放乘数高字节