【散文诗】单片机程序基础

一、压栈、出栈

在单片机中，通常使用堆栈（或称为栈）来保存程序执行时的现场信息。堆栈是一种数据结构，在内存中按照“先进后出”的顺序进行操作。当程序执行到一个函数调用时，它会将当前的指令地址和寄存器等现场信息保存到堆栈中，并跳转到函数的入口处继续执行。当函数执行结束后，它会从堆栈中取回之前保存的现场信息，恢复程序执行的状态。

当发生函数调用、中断处理、缓冲区溢出、递归函数时会进行压栈，结束时会进行出栈。

二、函数调用

函数调用流程：保存现场 --> 函数调用 --> 执行函数 --> 返回结果 --> 恢复现场

保存现场后，进行函数调用时，以下内容依次会被保存到堆栈中：

1. 函数返回地址：将下一条指令地址压入堆栈，以便在子程序执行完毕后能够正常返回。
2. 函数参数：将调用函数时传递的参数压入堆栈中，参数从右往左按顺序排列。
3. 执行环境信息：函数内部定义的局部变量、临时变量、寄存器状态等信息。

执行完后函数的返回值讲存放到之前预留的位置上，并恢复现场，恢复原来的指令地址和执行状态。

三、中断响应

在执行主程序时，突然接收到一个中断信号后，立即暂停当前的任务，转而去处理该中断信号所对应的中断服务函数任务。

 每个外设都有一个或多个中断请求引脚（IRQ），每个IRQ又对应一个特定的中断服务函数（ISR），当外设需要向CPU发出请求时，就改变IRQ引脚的电平状态。此时，在单片机中断系统硬件的支持下，CPU会立即停下来执行相对应的中断服务函数，以处理该中断请求。

四、回调函数和函数调用的区别

• 回调函数：一般作为参数传入到其他函数中，在特定条件下被执行。如在主程序中传递一个函数指针，并且由另一个函数或事件触发后异步执行该函数。
• 函数调用：在主程序中直接调用一个函数，，一般由程序员直接调用，并且在一般情况下，是同步的，也就是说，当函数被调用后，在该函数执行完毕前，程序会一直等待。

 回调函数的可重用性很高，因为它们不依赖于任何具体的环境。相反，普通的函数可能会涉及到环境变量和局部变量等问题。

五、回调函数和中断函数的区别

• 回调函数：在程序中以普通函数的形式定义，并且可以在任何时候被调用。当回调函数作为参数传递至其他函数或事件处理器时，它既可以同步执行也可以异步执行。
• 中断函数：由硬件或操作系统发起的一种机制，在特定的事件（例如外部设备请求、错误、时钟等）发生时被自动触发。中断函数通常需要快速响应，立即执行，并尽可能地短暂运行，因此其实现上有着很多限制。

 虽然回调函数和中断函数都是在事件发生时被调用的，但由于回调函数是普通的程序代码而非由硬件或操作系统直接触发，因此其实现上更加灵活和可控。