前面說了一下模擬堆棧的由來和實際的意義。總結為一句話:實際需要,有KEIL編譯器自動分配存儲空間,實現(xiàn)函數(shù)重入。該堆棧和Proteus沒有關系。
2 系統(tǒng)堆棧(CPU寄存器)
系統(tǒng)堆棧是單片機中的關鍵組成部分。也叫硬件堆;虺R(guī)堆棧。是單片機進入中斷的時候用到的,單片機一旦遇到中斷請求,就會去處理中斷,處理完后再回來處理主程序,這樣就涉及到了一個問題,單片機要保存中斷之前的信息,以便處理中斷后能夠回到主程序中,單片機會在響應中斷前,把單片機現(xiàn)在的指針地址(也就是處理完要返回的地址),以及一些必要的數(shù)據(jù)壓入堆棧(沒有這些數(shù)據(jù),單片機處理完中斷后就無法確定主程序的狀態(tài))。該過程稱為現(xiàn)場保存。
堆棧是一種執(zhí)行“先入后出”算法的數(shù)據(jù)結構。是在內存中的一個存儲區(qū)域,數(shù)據(jù)一個一個順序地存入(也就是“壓入—PUSH”)這個區(qū)域之中。有一個地址指針(堆棧指針)總指向最后一個壓入堆棧的數(shù)據(jù)所在的存儲單元,存放這個地址指針的寄存器就叫做堆棧指示器。
開始放入數(shù)據(jù)的單元叫做“棧底”。數(shù)據(jù)一個一個地存入,這個過程叫做“壓!薄Wx取這些數(shù)據(jù)時,按照堆棧指示器中的地址讀取數(shù)據(jù),堆棧指示器中的地址數(shù)自動減1。這個過程叫做“彈出POP”。如此就實現(xiàn)了先入后出的原則。 MCS-51的堆棧是向上生成的(即向地址增加的方向),堆棧指針SP的初始值稱為棧底。
3 任務堆棧
堆棧作用的就是用來保存變量,從實質上講也就是將CPU寄存器的值保存到RAM中。在uCOS中,每一個任務都有一個獨立的任務堆棧。為了深入理解任務堆棧的作用,不妨分析任務從“出生”到“消亡”的整個過程,具體就是分析任務的建立,運行,掛起幾種狀態(tài)中任務堆棧的變化情況。
目前假設系統(tǒng)運行著一個由用戶創(chuàng)建的用以完成打印工作的任務TPrint。TPrint最初通過OSTaskCreate()函數(shù)創(chuàng)建,在該函數(shù)中與任務堆棧有關的第一段代碼是大家比較熟悉的函數(shù)OSTaskStkInit(),這個函數(shù)是在uCOS移植過程中必須實現(xiàn)的,其作用是“初始化堆!,其實就是預先在RAM中的一塊區(qū)域中把任務將來運行開始時CPU寄存器應處的狀態(tài)(正確值)準備好,之后,任務第一次被內核調度器調度運行時,將這些準備好的數(shù)據(jù)(寄存器的值)推到CPU的寄存器中,如果數(shù)據(jù)設計的合理,CPU便會按照我們預先設計好的思路運行。
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