单片机编程里面，堆栈怎么理解_百度知道
单片机编程里面，堆栈怎么理解
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在片内RAM中，常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的数据,它遵循顺序存取和后进先出(LIFO/FILO)的原则,这个RAM区叫堆栈。子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC值压栈保存，返回时自动将PC值弹栈；保护现场/恢复现场；数据传输。
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堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用数据的方式，即所谓的‘先进后出，后进先出’，并且堆栈有特殊的数据传输指令，即‘PUSH’和‘POP’，有一个特殊的专为其服务的单元，即堆栈指针SP，每当执一次PUSH指令时，SP就（在原来值的基础上）自动加1，每当执行一次POP指令，SP就（在原来值的基础上）自动减1。由于SP中的值可以用指令加以改变，所以只要在程序开始阶段更改了SP的值，就可以把堆栈设置在规定的内存单元中，如在程序开始时，用一条MOV SP，#5FH指令，就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP的初始值为07H，这样就使堆栈从08H单元开始往后，而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区，经常要被使用，这会造成数据的混乱。不同作者编写程序时，初始化堆栈指令也不完全相同，这是作者的习惯问题。当设置好堆栈区后，并不意味着该区域成为一种专用内存，它还是可以象普通内存区域一样使用，只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。 参考资料来源：吴鉴鹰吧贡献文档：百度文库《吴鉴鹰单片机项目实战精讲》单片机开发板学习参考：吴鉴鹰单片机开发板（视频教程详细，资源丰富，适合学习）
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就是存放数据的东西
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data –可寻址片内ram 0x00-0x7f
bdata—可位寻址片内ram
idata—可寻址片内ram，允许访问全部内部ram 0x00-0xff
padata—分页寻址访问片外ram
xdata—可寻址片外ram 0x0000- 0xffff
code--程序存储区单片机存储器分ROM跟RAM之分，RAM存放中间结果，数据和经常变换的代码，ROM存放code。51单片机采用的是哈弗结构，即数据跟代码拥有单独的地址空间。存储器可以分为程序存储器(eerom,flash之类)，内部数据存储器（ram），SFR，位地址空间和外部数据存储器。内部数据存储器在物理上分为内部SRAM和特殊功能寄存器，而内部分为低（0x00-0x7f）和（0x80-0xff），高128字节地址重复，需要不同的访问方式。SFR用直接寻址方式，SRAM需要间接。这里SFR是寄存器，硬件上是中央处理器的内部组成部分，访问速度很快。在低128B的SRAM，0x00-0x1f是4个通用工作寄存器，每组有R0-R7。使用哪一组，可以通过PSW中的RS1，RS0来配置。位寻址是在0x20-0x2f
程序内存可以分为几个区，栈区（stack），堆区（Heap），全局区（static），文字常亮区，程序代码区。程序编译之后，全局变量，静态变量已经分配好内存空间，在函数运行时，程序需要为局部变量分配栈空间，当中断来时，也需要将函数指针入栈，保护现场，以便于中断处理完之后再回到之前执行的函数。栈是从高到低分配，堆是从低到高分配。我们一般说的堆栈指的栈。堆栈又分硬堆栈和软堆栈，硬堆栈即SP，从片内RAM的顶部向下生长。软堆栈在硬堆栈跟全局变量区之间的空间，C51函数调用通过R0-R7和栈来实现。
为什么单片机启动时，不需要用bootloader将代码从ROM搬移到RAM，而ARM则需要。这里我们可以先看看单片机程序执行的过程，单片机执行分三个步骤，取执行---分析指令----执行指令。取指令的任务是：根据PC的值从程序存储器读出指令，送到指令寄存器。然后分析执行执行。这样单片机就从内部程序存储器去代码指令，从RAM存取相关数据。要知道RAM取数的速度是远高于ROM的，但是单片机因为本身运行频率不高，所以从ROM取指令慢并不影响。而ARM不同，cpu运行的频率高，远大于从ROM读写的速度，所以一般有操作系统，都需要将代码部分拷贝到RAM中再执行。
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你可能喜欢堆栈作用是什么？
堆栈是小说中常用的人物塑造方法，通常是为一个小人物所用。举个例子，某剑客非常之吊，被称为天下无敌。可是，一个小人物在与他正面的斗争中，不用任何手段就击败了他，表现出他惊人的实力。这就是对这个小人物的堆栈，为的就是把他通过别人巨大实力的转换成这个人物的威望。这就是堆栈
满意答案 热心问友 堆栈其实是数据结果中的两个概念 ，是存放数据的方式，堆：顺序随意；栈：后进先出(Last-In/First-Out)。要说用处，那就是在写代码的时候，有时数据存取肯定是要有规定的顺序的，这个是你自己规定的，然后按照你所写程序的用处的特点来用堆还是栈还是队列之类的顺序 追问： 程序设计时，为什么要对堆栈指针SP重新赋值？ 回答： 这不是初始化嘛堆栈是个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。它的特点是按照先进后出的原则存取数据，这里的进与出是指进栈与出栈操作。80C51片内RAM的部分单元可以用做堆栈。有一个8位的堆栈指针寄存器SP，丹用于指出当前堆栈顶部是片内RAM的哪一个单元。80C51单片机系统复位后SP的初值为07H，也就是将从内部RAM的08H单元开始堆放信息。但是，80C51系列的栈区不是固定的，只要通过软件改变SP寄存器的值便可更动栈区。为了避开工作寄存器区和位寻址区，SP的初值可置为2FH或更大的地址值。如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器，如果不使用位变量，SP的初值至少应为0FH或更大的值；如果使用位变量，SP的初值至少应为2FH或更大的值；KeilC51编译器会自动计算SP的初始设定值，无需编程者关心。
栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入俯的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
堆栈就是一个特殊内存区域，用来存放数据可以用指令PUSH ,POP 操作主要是用来存放临时数据，比如局部变量，某个函数过程中定义的变量堆栈是先进后出方式比如说有个过程求和int fun(int a,int b){return a+b;}void main(){z=fun(5,6)printf("%d",z)}调用fun过程时操作系统会使用堆栈来传递参数，首先PUSH 5PUSH 6CALL FUN又或者在调用过程前将各个寄存器先保存起来因为数量有限在本过程中可能用到同样的寄存器被覆盖原来的值mainmov ax,6mov bx,7call proc...proc1 proc先入push bx子过程程序中用到AX,BXpop bx后出retproc1 endp
堆栈是一种执行“后进先出”算法的数据结构。堆栈就是这样一种数据结构。它是在内存中开辟一个存储区域，数据一个一个顺序地存入（也就是“压入——push”）这个区域之中。有一个地址指针总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元，存放这个地址指针的寄存器就叫做堆栈指示器。开始放入数据的单元叫做“栈底”。数据一个一个地存入，这个过程叫做“压栈”。在压栈的过程中，每有一个数据压入堆栈，就放在和前一个单元相连的后面一个单元中，堆栈指示器中的地址自动加1。读取这些数据时，按照堆栈指示器中的地址读取数据，堆栈指示器中的地址数自动减 1。这个过程叫做“弹出pop”。如此就实现了后进先出的原则。最基本的操作方式 就是 入栈和出栈
在uCOS中，每一个任务都有一个独立的任务堆栈。为了深入理解任务堆栈的作用，不妨分析任务从“出生”到“消亡”的整个过程，具体就是分析任务的建立，运行，挂起几种状态中任务堆栈的变化情况。现在假设系统运行着一个由用户创建的用以完成打印工作的任务TPrint。TPrint最初通过OSTaskCreate()函数创建，在该函数中与任务堆栈有关的第一段代码是大家比较熟悉的函数OSTaskStkInit()，这个函数是在uCOS移植过程中必须实现的，其作用是“初始化堆栈”,其实就是预先在RAM中的一块区域中把任务将来运行开始时CPU寄存器应处的状态（正确值）准备好，之后，任务第一次被内核调度器调度运行时，将这些准备好的数据（寄存器的值）推到CPU的寄存器中，如果数据设计的合理，CPU便会按照我们预先设计好的思路运行。所以，“初始化堆栈”实际上是做了一个“未雨绸缪”的工作。这个过程中有两点是必须慎重考虑的，一是PC该如何定位，二是CPU的其它寄存器(除PC之外)该怎么处理。先说第一点，因为任务是第一次运行，而任务从本质上将就是一段代码，所以PC指针应该定位到这段代码的第一行处，即所谓的入口地址(Entry Point)处，这个地址由任务指针保存着，所以把该指针值赋给PC即可。第二，这段代码还未被执行过，所以代码中的变量与CPU的其它寄存器一点关系也没有，因此R0-R12，R14可随便给值，或者不赋值也可，让这些寄存器保持原来的值，显然后者更为简单。最后再给CPSR赋值，用户可以根据实际需要使系统运行于系统模式或管理模式。经过入栈和出栈，此时SP指向任务堆栈的最底端（就是已经定义好的任务堆栈数组的最后一个元素）。之后任务代码开始正式运行，因为CPU的寄存器是有限的，所以在运行时不可避免地要把一些临时变量暂时保存到堆栈中。具体应保存到哪个地址呢，不用担心，SP知道（任务第一次运行时，这个地址就是任务堆栈数组的最后一个元素的地址）。任务堆栈的大小和任务代码中临时变量的数目有关，如果这段代码临变量特别多，堆栈就应设计的大一些。然后，TPrint任务由于某种原因将要被挂起，所以应把任务的运行现场放到堆栈里保护起来，TPrint任务再次运行时再把这个现场还原，任务就能从上次断点处紧接着运行。那么，这个现场是什么呢？从本质上讲，TPrint任务的运行过程就是CPU在执行一段特定的代码，所以这个现场就是CPU的现场，也就是寄存器的值。这些寄存器的值包含了代码执行时的所有信息，包括当前运行到了这段代码的哪个位置处（由PC值指明）。因此，把CPU的寄存器的值推入堆栈，然后记住栈顶指针的位置（SP由OSTCBCur->OSTCBStkPtr保存），当任务再次将要运行前，从SP指向的地址处依次把先前保存的CPU寄存器的值放到CPU的寄存器中，任务就可以从上次中断的地方准确无误地执行。这个过程就像突然把任务冻结了，与任务有关的任何东西都不能动了，一段时间之后又把任务解冻，与它有关的东西又变得可用，于是任务又可以活蹦乱跳地跑起来了。从以上分析可以看出，任务堆栈至始至终伴随着任务，与之生死与共，它的作用可以概括为两点：第一，当任务运行时，它用来保存一些局部变量；第二，当任务挂起时，它负责保存任务的运行现场，也就是CPU寄存器的值。有些朋友正是忽视了第一点，产生了“任务堆栈大小应是固定值的疑问”。我感觉，这可能与对函数OSTaskStkInit()的理解有关，我们都称之为堆栈初始化函数，但此处的“初始化”与我们理解的初始化不太一样，平时讲的（变量的）初始化似乎指的是......余下全文>>
堆栈指针SP就是指出栈顶在内部RAM块中的位置，从它可以了解到存放断点或者现场的位置，压栈后SP+1，出栈后SP-1。
先进后出也就是说,第一个压栈的内容,将最后出栈
堆栈的工作原理是什么?堆栈是一种抽象数据结构，其操作机理是后进先出。当你把新条目推进堆栈时，已经在堆栈内的任何条目都会压到堆栈的深处。同样的，把一个条目从堆栈移出则会让堆栈内的其他条目都向堆栈的顶部移动。只有堆栈最顶端的条目能从堆栈中取出，条目离开搐栈的顺序和它们被推进堆栈的顺序一样。你不妨回想下自动售货机的装货和取货过程就明白了。参考资料：www2.chinadxs.com/...ck.htm
在51单片机中，耽P栈指针是一个专用的8位寄存器，系统复位后，SP初始化为07H，使得堆栈指针实际上是由08H单元开始。在响应中断或子程序调用时，发生入栈操作，入栈的是16位PC值；51中有PUSH压入和POP弹出栈操作指令，如有必要，在中断或调用子程序时可用POSU指令把PSW或其它需要保护的寄存器的内容压入堆栈加以保护；返回前再使用POP指令把它们恢复。51的内部RAM只有从00H到7FH共计128字节的空间，而且00H~1FH是工作寄存器区，所以SP的设定一般设定是从20H到70H这个范围。51堆栈的容量最大也不会超过128字节。
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