2018年12月19日 | 51单片机 主循环和中断共享全局变量的冲突

现象：工作中遇到一个大坑，STC11F32的运行灯闪的不均匀，大多数是500ms低电平和500ms高电平，但偶尔会有40ms左右的高、低电平出现，对，就这么简单的一个程序，奇哉怪哉！

//定义全局变量：ms计数器

unsigned int cnt_ms;

//定义全局变量：ms计数器备份

unsigned int cnt_ms_bk;

//定义LED对应的IO口

sbit LED = P3 ^ 3;

//主循环读访问

int main(void)

{

 ......

 if ((cnt_ms - cnt_ms_bk) > 500)

 {

  led = ~led;

  cnt_ms_bk = cnt_ms;

 }

 ......

}

void timer0_interrupt(void) interrupt 1

{

 ......

 TL0 = 0x0cd; //装在1ms定时初值

 TH0 = 0x0f8;

 count_1ms++;

 ......

}

解决方法：主循环程序修改如下，用示波器观察led的闪烁，结果是正常的。

int main(void)

{

 ......

 EA = 0;    //关中断

 if ((cnt_ms - cnt_ms_bk) > 500)

 {

  led = ~led;

  cnt_ms_bk = cnt_ms;

 }

 EA = 1;    //开中断

 ......

}

原因分析：反汇编如下，为分析方便采用16位示例。

 ......

      101:    if ((cnt_ms - cnt_ms_bk) >= 500)

C : 0x0F18    900036   MOV      DPTR, #msLedCtr(0x0036)

C : 0x0F1B    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F1C    F8       MOV      R0, A

C : 0x0F1D    A3       INC      DPTR

C : 0x0F1E    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F1F    F9       MOV      R1, A

C : 0x0F20    A3       INC      DPTR

C : 0x0F21    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F22    FA       MOV      R2, A

C : 0x0F23    A3       INC      DPTR

C : 0x0F24    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F25    FB       MOV      R3, A

C : 0x0F26    900031   MOV      DPTR, #count_1ms(0x0031)

C : 0x0F29    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F2A    FC       MOV      R4, A

C : 0x0F2B    A3       INC      DPTR

C : 0x0F2C    E0       MOVX     A, @DPTR       //在此处被中断

C : 0x0F2D    FD       MOV      R5, A

C : 0x0F2E    A3       INC      DPTR

C : 0x0F2F    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F30    FE       MOV      R6, A

C : 0x0F31    A3       INC      DPTR

C : 0x0F32    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x0F33    C3       CLR      C

C : 0x0F34    9B       SUBB     A, R3

C : 0x0F35    FF       MOV      R7, A

C : 0x0F36    EE       MOV      A, R6

C : 0x0F37    9A       SUBB     A, R2

C : 0x0F38    FE       MOV      R6, A

C : 0x0F39    ED       MOV      A, R5

C : 0x0F3A    99       SUBB     A, R1

C : 0x0F3B    FD       MOV      R5, A

C : 0x0F3C    EC       MOV      A, R4

C : 0x0F3D    98       SUBB     A, R0

  C : 0x0F3E    FC       MOV      R4, A

 ......

 ......

      282 :   cnt_ms++;

C : 0x09D1    900031   MOV      DPTR, #cnt_ms(0x0031)

C : 0x09D4    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x09D5    FC       MOV      R4, A

C : 0x09D6    A3       INC      DPTR

C : 0x09D7    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x09D8    FD       MOV      R5, A

C : 0x09D9    A3       INC      DPTR

C : 0x09DA    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x09DB    FE       MOV      R6, A

C : 0x09DC    A3       INC      DPTR

C : 0x09DD    E0       MOVX     A, @DPTR

C : 0x09DE    2401     ADD      A, #0x01

C  :0x09E0    FF       MOV      R7, A

C : 0x09E1    E4       CLR      A

C : 0x09E2    3E       ADDC     A, R6

C : 0x09E3    FE       MOV      R6, A

C : 0x09E4    E4       CLR      A

C : 0x09E5    3D       ADDC     A, R5

C : 0x09E6    FD       MOV      R5, A

C : 0x09E7    E4       CLR      A

C : 0x09E8    3C       ADDC     A, R4

C : 0x09E9    FC       MOV      R4, A

C : 0x09EA    900031   MOV      DPTR, #count_1ms(0x0031)

C : 0x09ED    1218B7   LCALL    C ? LSTXDATA(C : 18B7)

 ......

假设在上述位置被中断前cnt_ms的值为0x00FF，cnt_ms_bk的值为0x0000时：R4装载的值为0xFF，本打算给R5装载值0x00，结果被中断打断，中断后cnt_ms++，后其值变为0x0100，中断执行完返回后继续主循环中装载R5，结果给R5装载值0x01，各位现在主循环中使用的cnt_ms为0x01FF了，这样就会造成脉冲的变窄。

我起先老纠结中断时会压栈，会将变量保存。实际中断时保存的是ACC, B, DPTR等寄存器，但是全局变量cnt_ms被保存到了xdata区，DPTR中断前后不变，但其指向的内容（xdata区）已被修改。