对“C51语言应用编程的若干问题”-EDA365

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对“C51语言应用编程的若干问题”

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1 对C51中定时/计数器赋初值算法的补充

《力源电子工程》1999年第3期《C51语言应用编程的若干问题》一文的例3中，用下述方法为T0赋初值，使T0在启动后满1000个机器周期时产生中断申请：

TMOD = 0X01

/*T0工件在定时器方式1，为16位*/

TH0 = －(1000/256)

TL0 = －(1000%256)

1.1 赋初值算法问题的验证

这种算法（以下称其为新算法）比较新颖而且方便，不同于传统的算法。但经过验算，发现这种算法有一个漏洞，会引起定时或计数的严重错误，仍以本例进行验证如下：

新算法：
TH0	=－(1000/256)
	=－(3)
	= 0XFD
TL0	=－(1000%256)
	=－(232)
	= 0X18
传统算法：
2^16 – 1000 = 64536 = 0XFC18
即：	TH0 = 0XFC
	TL0 = 0X18
两种算法得出的TH0值相差1。
若使T0在启动后1024个机器周期时产生中断申请。
新算法：
TH0	=－(1024/256)
	=－(4)
	= 0XFC
TL0	=－(1024%256)
	=－(0)
	= 0X00
传统算法：
2^16 – 1024 = 64512 = 0XFC00
即：	TH0 = 0XFC
	TL0 = 0X00

则两种算法得出的值完全相同。

经观察发现，当TL0 = 0X00 时，新算法得出的结果是正确的，否则，必须将新算法得出的TH0的值减去1，才能得出正确的结果。

在所需机器周期数大于256时，这种错误将使中断提早到达256个机器周期；

在所需机器周期数小于256时，TH0应为0XFF，新算法得出TH0=0X00，将会使中断迟到（0XFF－0X00）* 256=65280个机器周期。

在所需机器周期数等于0时最甚（当然，在实际编程中不会出现这种情况，但为严谨起见，对其进行论述），中断将会迟到65536个机器周期。

证明：

为方便理解，仍以16位的定时/计数器为例，对13位的定时/计数器仍可以用下述方法进行证明（见1.3适用范围一节）。

设X表示定时/计数所需的机器周期数

设A = X/256（本文中X/256均指X除以256舍尾取整）；B = X%256。

1. 当X＞256时

新算法的计算过程中

TH0 =－(X/256)，实际上是TH0 = 256－(X/256)，因为TH0是8位长度，它的值不超过255。

TL0 =－(X%256)是同样道理。

则新算法的计算过程可表示为：

TH0TL0 =（256－X/256）* 256 +（256－X%256）

=（256－A）* 256 +（256－B）

= 65536－256A +（256－B）（1）

式（1）中（256 – B）即 TL0 的值。

传统算法的计算过程可表示为：

TH0 TL0 = 65536－X

= 65536－[（X/256）* 256 + X%256]

= 65536－256A－B （2）

可以看出，新算法确实比传统算法的正确值多了256，也就是说，TH0的值应减去1，只有当式（2）中B=0时，在新算法中则：TL0 =－(B)=0，即式（1）中的(256－B)=0，此时式（2）与式（1）才相等。

2. 当X＜256时（A=0）

新算法的计算过程可表示为：

TH0TL0 =－(X/256) * 256 + 256－X%256

= 256－B （3）

传统算法的计算过程可表示为：

TH0TL0 = 65536－B （4）

新算法的结果比传统算法结果小65280，若将其TH0减去1变为0XFF，则为正确结果。

3. 特例，当X=0时（A=B=0）

新算法的计算结果为：

TH0TL0 = 0X0000 （5）

传统算法的计算结果为：

TH0TL0 = 0X10000（实际上不可能）（6）

两者相差65536。

1.2 产生问题的原因分析

(1) 分析产生这个问题的原因，可先从定时/计数器的工作过程入手。

新算法中

TH0 =－(X / 256)

TL0 =－(X % 256)

其主观意图是在TH0中装入0X100H（即256）减去X/256的整数部分得出的差ΔTH0，使TH0控制计数ΔTH0* 256个机器周期T（或输入ΔTH0* 256个计数脉冲），TL0也同理；然而当TL0≠0时，定时/计数器在启动后的（256－TL0）个机器周期T后即向TH0进位。按前面所说的主观意图来理解，则是在TH0中记录下“已计满256个机器周期T的时间或256个输入脉冲”的信息。也就是说：TL0所设定的（256－TL0）个机器周期T，错误地使TH0（应记录整数个256T）“跳数”（加1），将使定时/计数器产生非预期的中断申请。

所以当TL0≠0时新算法得出的TH0值应减去1，则可以避免此错误的发生。程序应以如下形式：

TH0 =－(X / 256)

TL0 =－(X % 256)

if (TL0＜＞0) TH0- -；

相反，当TL0=0时，TL0计数满后向TH0进位正是新算法的本意，所以不会发生定时/计数错误。

上面分析了当X＞256时的情况（A＞0），当X＜256时，A=0，新算法得出TH0=0，显而易见应为TH0=0XFF。

(2) 简单地说：新算法是把传统算法的0X10000-hhll(hhll=X)当作(0X100-hh）赋给TH0，（0X100-ll）赋给TL0来计算，当ll=0时，（0X100-ll）=0X100，没用向0X100的最高位“1”即TH0借位；当ll≠0时，要发生借位，传统算法中有这一过程，而新算法则丢失了这个借位，所以会在TH0中多出1来。

之所以要从不同角度进行分析，是因为在实际编程中，我们可能会从不同角度出发确定算法，经过上述分析，可以避免类似失误的发生。

1.3 适用范围

当定时/计数器工作在模式0时，将算法中的256替换为32，使用如下语句：

TH0 =－(X/32)

TL0 =（－（X%32））& 0X1F

if(TL0<>0) TH0--；

则同样适用上述结论。文中以定时/计数器0 的定时器方式为例，但对定时/计数器1以及它们工作在计数器方式时也是适用的。

2 对C51条件编译语句#if…用法的订正

《力源电子工程》1999年3期《C51语言应用编程的若干问题》一文中有下述宏定义与条件编译例子（例1）：

#define flag 1
	#ifdef　flag＝＝1
#define fosc 6M
	delay=10;
	#elif flag＝＝０
	#define fosc 8M
	delay=12;
	#else
#define fosc 12M
	delay=20;
	#endif
	main()
	{
	for(I=0;I
	}