关于单片机主程序中while(1)循环的作用的验证

tiankai001

关于单片机主程序中while(1)循环的作用的验证 [复制链接]

起因：最近在学习proteus，在最开始编写仿真实例的源程序文件时，为了省事，就没有在主程序中加入while(1)这个无限循环（或者成为死循环）。但是在进行仿真延时的时候，无意间发现程序走到最后并不会停下来，而是会去干一些别的没有让它做的事情。于是决定对此稍作研究。

行动：于是开始验证之旅，编写了一个简单的程序，程序功能是：在主程序开始后，通过对P0口赋予不同的值，实现P0口上的8个LED从低位到高位顺序点亮，点亮第8位LED以后，结束程序。但是后面没有加while（1）这个空循环。

然后在proteus中创建一个基于本程序的电路仿真文件，启动仿真。观察运行结果。

结果是：8个LED从低位依次被点亮，点亮到第8个LED时，此时程序已经结束。按理说程序最后的结果应该是一直保持第8个LED被点亮的状态。但是恰恰相反，在第8位LED被点亮后，接下来，第一位LED被点亮了，然后其余的LED也被顺序点亮了。接下来这8位LED就一直处于循环点亮的状态，呵呵，相当于流水灯的效果了。
接着在程序最后加上while(1)这个无限循环，LED从第一位开始被依次点亮，到第8个LED被点亮后，就不再发生变化了。


结论：如果主程序中没有while(1)这个无限循环，程序走到最后会再次从头开始执行。
          如果主程序有while(1)这个无限循环，程序走到最后会一直在这个死循环中运行，不会出现再从头执行的情况。


记得在有些资料中看过这样一句话：据未经验证的说法，在51单片机的C语言程序中，如果主程序中没有while(1)这个无限循环，程序将会从头再次执行。

分析：1、有可能是软件仿真存在的缺陷，实际的单片机系统中不会出现这样的情况；
              2、这种情况是真实存在的，跟采用软仿无关。

佐证：由于手头没有51学习板，所以拿来一块AVR学习板验证，验证结果是：程序走到最后以后，没有出现从头执行的情况

讨论：大家来说说，我在软仿中出现的这种情况是软仿这个软件的问题，还是本身就会有这样的问题。


附：我的程序和软仿的电路图
//51单片机主程序中while(1)无限循环（死循环）效果演示
#include
void delay(void)
{
  unsigned char i,j;
for(i = 0;i < 252;i++)
  for(j = 0;j < 252;j++);
}
void main(void)
{
  P0 = 0xfe;   //实现依次点亮P0口的8个LED
delay();
delay();
P0 = 0xfd;
delay();
delay();
P0 = 0xfb;
delay();
delay();
P0 = 0xf7;
delay();
delay();
P0 = 0xef;
delay();
delay();
P0 = 0xdf;
delay();
delay();
P0 = 0xbf;
delay();
delay();
P0 = 0x7f;
delay();
delay();
/*
while(1)
{
  }
  */
}

lixiaohai8211

我觉得应该是软件仿真的问题，实践中不会这么走的

zhengzhoutie

确实啊，没有while 程序，程序执行一遍就exit了

jxb01033016

是不是你修改了原程序,忘记编译了

tiankai001

原帖由 jxb01033016 于 2010-1-28 08:16 发表
是不是你修改了原程序,忘记编译了

呵呵，不是忘记编译了

而是我特意来验证这个问题。我用的是上面粘贴的程序。在加while(1)和不加while(1)的时候，程序执行结果完全不同。

我的目的就是验证那个while(1)的作用。

李伟

曾在51上做过测试，如果程序不是superloop，跑了一遍后就复位重新开始了。

hanker510

lz 探索的精神 值得大家学习

gavin84xu

没试过 觉得写程序要有良好的习惯，有始有终

leang521

呵呵，你遇到了典型的编译器优化问题。你应该在WHILE中加入空指令

njlianjian

程序在while（1）执行了死循环，一直在这里运行，不会运行到其他地方了。因而不会执行上面的程序。如果将上面的程序放在while（1）里面运行，就可以了。

thtlj

我的猜测，不知道对不对。
在51中，空的程序存储器内容为0xff，没有加结束语句的话，执行到最后，继续执行0XFF，好象是个什么返回语句吧。返回后，执行的结果就难说了。但你加上“流水灯”之后，这段程序有可能会被完整的运行下去，所以就是你看到的这个现象了。

taojl2006

没重头执行是在正常的，如果重头执行了，那说明出了问题，你那里的循环语句不是被注释掉了吗？还会执行？主函数，没有循环体，不可能重头执行！

kata

增加while(1)确保程序在while语句循等待。
不加while(1)程序要调用exit()函数，exit()在不同编译器实现方法也不同，运行结果不确定。

pepsi360

程序的执行得看PC指向的空间的内容，无论是51还是arm==，控制器系列，都有一个地址计数器，实行累加操作，51的为8位机字节累加每次地址增1，复位为pc=0000h，堆栈RAM指针sp=07H,按51的中断向量空间地址分配来看，pc=0000h为复位后的程序入口。也就是只要你的pc指针的内容为00，就会发生复位情况，这也就是大内高手们发明的在空白区填充00，可以起到看门狗的疗效的原理。
至于楼主出现复位的情况，个人觉得是一种偶然，要不就是编译器优化啦，程序怎么跑是由你代码执行完毕pc的下个地址的内容决定的，当你没有代码去填充程序存储器，这个区间的数据是全00，FF或是随机的得自己去看看具体的手册，因为这个区间的数据的不确定导致你代码的执行也不确定。

leang521

有些51芯片有指针清零，有的没有，有的会跳转，没有的不会跳转。你看下编译产生的汇编代码就知道了

ptwang

个人认为应该是执行完一遍就停止运行了

njust_wyh

手头正好有块实验板，STC11F32XE，keil编译环境，lz的程序，下载后，运行现象与仿真相同，相当于流水灯的效果。
然后将keil自动生成的汇编语言文件，加入到工程中，下载后，运行则8个LED从低位依次被点亮，点亮到第8个LED时，此时程序已经结束。
有点小惊喜啊，呵呵，看来汇编语言还是比较牛叉啊

wangjiafu1985

原则上来讲，如果程序中没有加结尾的话，程序计数器会继续累加，从而执行正常程序后面的ROM空间里面的指令，不过一般这个指令都是0XFF，这就要看这条指令的含义了，如果是空的话就会一直执行到最后，直到程序计数器溢出，只是不知道程序计数器发生溢出是一个什么状态，有可能回到复位状态值，也有可能直接就让单片机死在这里不工作，这个就要看单片机的具体设计了。

Ilarm

无语！