什么是堆栈?MCS-51单片机的堆栈怎样设置的?
   答:程序设计时,往往需要一个后进先出的RAM区,以保存CPU的现场。这种后进先出的缓冲区,就称为堆栈。
  MCS-51单片的堆栈原则上设在内部RAM单片机编程100例详解的任意区域内 。但是,一般设在31H~7FH的范围之间,栈顶的位置由栈指针SP指出。
51单片机堆栈操作指令举例说明
时间:2009-03-02 18:46来源:未知 作者:牛牛 点击: 149
4类指令的作用是把直接寻址单元的内容传送到堆栈指针SP所指的单元中,以及把SP所指单元的内容送到直接寻址单元中。这类指令只有两条,下述的第一条常称为入栈操作指令,第二条称为出栈操作指令。需要指出的是,单片机开机复位后,(SP)默认为07H,但一般都需要重新赋值,设置新的SP首址。入栈的第一个数据必须存放于SP+1所指存储单元,故实际的堆栈底为SP+1所指的存储单元。
堆栈操作指令有两条: PUSH direct POP direct 第一条指令称之为推入,就是将direct中的内容送入堆栈中,第二条指令称之为弹出,就是将堆栈中的内容送回到direct中。推入指令的执行过程是,首先将SP中的值加1,然后把SP中的值当作地址,将direct中的值送进以 
堆栈操作指令有两条:
PUSH direct

POP direct

第一条指令称之为推入,就是将direct中的内容送入堆栈中,第二条指令称之为弹出,就是将堆栈中的内容送回到direct中。推入指令的执行过程是,首先将SP中的值加1,然后把SP中的值当作地址,将direct中的值送进以SP中的值为地址的RAM单元中。例:

MOV SP#5FH

MOV A#100

MOV B#20

PUSH ACC

PUSH B

则执行第一条PUSH ACC指令是这样的:将SP中的值加1,即变为60H,然后将A中的值送到60H单元中,因此执行完本条指令后, 内存60H单元的值就是100,同样,执行PUSH B时,是将SP+1,即变为61H,然后将B中的值送入到61H单元中,即执行完本条指令后,61H单元中的值变为20

POP指令的在单片机中执行是这样的,首先将SP中的值作为地址,并将此地址中的数送到POP指令后面的那个direct中,然后SP1


接上例:

POP B

POP ACC

则执行过程是:将SP中的值(现在是61H)作为地址,取61H单元中的数值(现在是20),送到B中,所以执行完本条指令后B中的值是20,然后将SP1,因此本条指令执行完后,SP的值变为60H,然后执行POP ACC,将SP中的值(60H)作为地址,从该地址中取数(现在是100),并送到ACC中,所以执行完本条指令后,ACC中的值是100
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这有什么意义呢?ACC中的值本来就是100B中的值本来就是20,是的,在本例中,的确
没有意义,但在实际工作中,则在PUSH B后一般要执行其他指令,而且这些指令会把A中的值,B中的值改掉,所以在程序的结束,如果我们要把AB中的值恢复原值,那么这些指令就有意义了。

还有一个问题,如果我不用堆栈,比如说在PUSH ACC指令处用MOV 60HA,在PUSH B处用指令MOV 61HB,然后用MOV A60HMOV B61H来替代两条POP指令,不是也一样吗?是的,从结果上看是一样的,但是从过程看是不一样的,PUSHPOP指令都是单字节,单周期指令,而MOV指令则是双字节,双周期指令。更何况,堆栈的作用不止于此,所以一般的计算机上都设有堆栈,单片机也是一样,而我们在编写子程序,需要保存数据时,常常也不采用后面的办法,而是用堆栈的办法来实现。

例:写出以下单片机程序的运行结果

MOV 30H#12

MOV 31H#23

PUSH 30H

PUSH 31H

POP 30H

POP 31H

结果是30H中的值变为23,而31H中的值则变为12。也就两者进行了数据交换。从这个例程能看出:使用堆栈时,入栈的书写次序和出栈的书写次序必须相反,才能保证数据被送回原位,不然就要出错了。
另外特别注意事项:
进行堆栈操作时,我们不能:
PUSH  R0
PUSH  R1
而只能:
PUSH  00H
PUSH  01H
POP也是一样。
什么是堆栈,51单片机堆栈指针SP的使用举例
时间:2009-03-02 18:26来源:未知 作者:牛牛 点击: 1253
SP:堆栈指针。(专用于指出堆栈顶部数据的地址。) 堆栈介绍:日常生活中,我们都注意到过这样的现象,家里洗的碗,一只一只摞起来,最晚放上去的放在最上面,而最早放上去的则放在最下面,在取的时候正好相反,先从最上面取,这种现象我们用一句话来概括:
  SP:堆栈指针。(专用于指出堆栈顶部数据的地址。)
堆栈介绍:日常生活中,我们都注意到过这样的现象,家里洗的碗,一只一只摞起来,最晚
放上去的放在最上面,而最早放上去的则放在最下面,在取的时候正好相反,先从最上面取,这种现象我们用一句话来概括:先进后出,后进先出。请大家想想,还有什么地方有这种现象?其实比比皆是,建筑工地上堆放的砖头、材料,仓库里放的货物,都是先进后出,后进先出,这实际是一种存取物品的规则,我们称之为堆栈
在单片机中,我们也能在RAM中构造这样一个区域,用来存放数据,这个区域存放数据的规则就是先进后出,后进先出,我们称之为堆栈。为什么需要这样来存放数据呢?存储器本身不是能按地址来存放数据吗?对,知道了地址的确就能知道里面的内容,但如果我们需要存放的是一批数据,每一个数据都需要知道地址那不是麻烦吗?如果我们让数据一个接一个地放置,那么我们只要知道第一个数据所在地址单元就能了(看图2)如果第一个数据在27H,那么第二、三个就在28H29H了。所以利用堆栈这种办法来放数据能简化操作
那么51中堆栈什么地方呢?单片机中能存放数据的区域有限,我们不能够专门分配一块地方做堆栈,所以就在内存(RAM)中开辟一块地方,用于堆栈,但是用内存的哪一块呢?还是不好定,因为51是一种通用的单片机,各人的实际需求各不相同,有人需要多一些堆栈,而有人则不需要那么多,所以怎么分配都不合适,怎样来解决这个问题?分不好干脆就不分了,把分的权利给用户(编程者),根据自已的需要去定吧,所以51单片机中堆栈的位置是能变化的。而这种变化就体现在SP中值的变化,看图2SP中的值等于27H不就相当于是一个指针指向27H单元吗?当然在真正的51机中,开始指针所指的位置并非就是数据存放的位置,而是数据存放的前一个位置,比如一开始指针是指向27H单元的,那么第一个数据的位置是28H单元,而不是27H单元,为什么会这样,我们在学堆栈命令时再说明。其它的SFR,我们在用到时再介绍。

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