深入详解分析51单片机的堆栈资料免费下载

　　用C语言进行MCS51系列单片机程序设计是单片机开发和应用的必然趋势。Keil公司的C51编译器支持经典8051和8051派生产品的版本，通称为Cx51。应该说，Cx51是C语言在MCS51单片机上的扩展，既有C语言的共性，又有它自己的特点。本文介绍的是Cx51程序设计时堆栈的计算方法。

　　1.堆栈的溢出问题

　　MCS51系列单片机将堆栈设置在片内RAM中，由于片内RAM资源有限，堆栈区的范围也是有限的。堆栈区留得太大，会减少其他数据的存放空间，留得太少则很容易溢出。所谓堆栈溢出，是指在堆栈区已经满了的时候还要进行新的压栈操作，这时只好将压栈的内容存放到非堆栈区的特殊功能寄存器（SFR）中或者堆栈外的数据区中。特殊功能寄存器的内容影响系统的状态，数据区的内容又很容易被程序修改，这样一来，之后进行出栈操作（如子程序返回）时内容已变样，程序也就乱套了。因此，堆栈区必须留够，宁可大一些。要在Cx51程序设计中防止堆栈的溢出，要解决两个问题：第一，精确计算系统分配给用户的堆栈大小，假设是M；第二，精确计算用户需要堆栈的大小，假设是N。要求M≥N，下面分别分析这两个问题。

　　2.计算系统分配给用户的堆栈大小

　　Cx51程序设计中，因为动态局部变量是长驻内存中的，实际上相当于局部静态变量，即使在函数调用结束时也不释放空间（这一点不同于标准C语言）。Cx51编译器按照用户的设置，将所有的变量存放在片内和片外的RAM中。片内变量分配好空间后，将剩下的空间全部作为堆栈空间，这个空间是最大可能的堆栈空间。当然，因为Cx51是一种可以访问寄存器的C语言（特殊功能寄存器），因此可在程序中访问SP，将堆栈空间设置得小一点。不过，一般没有人这么做。

　　本文只是讨论放在片内RAM的变量。我们把变量分为两种情况：

　　① 用作函数的参数和函数返回值的局部变量。这种变量尽量在寄存器组中存放。为了讨论方便，假设统一用寄存器组0，具体的地址为0x00~0x07。最多可以传递3个参数，如果参数的个数比较多，就将多余的参数放到内存（0x08以后的地址）中存放。这里，假设每个函数的参数都不大于3个。

　　② 我们在程序中定义的全局变量，以及不是用作函数的参数和函数返回值的局部变量。以上两种变量在内存中0x08地址以后存放，存放完毕后将堆栈指针SP指向分配了变量的片内RAM的最后一个字节。因为MCS51单片机的堆栈是一种满递增堆栈且堆栈的宽度为8位，所以在需要压栈操作时将堆栈指针先加1，后入栈有效内容。有了以上规则，就可以精确地计算出系统分配给用户的堆栈空间。以求两个数的最大公约数和最小公倍数的函数为例，代码如下