电源冷知识 单片机的while语句有什么用？

人们在接触单片机时，首先急于了解的就是如何对单片机进行编程，很少有人关心单片机程序执行流程究竟是什么样子的。本文就将从单片机程序执行流程中的while（1）；语句问题进行入手，来为大家梳理一个大致的流程分析。

细心的朋友在51单片机的代码中都能发现一个名为while（1）；的语句。为何要加一句while死循环让程序停留在main函数中呢？将while（1）；语句去掉有什么影响？

这里不妨写一个简单的程序来试验一下，如图1。

图1

执行以上程序，由P1端口控制的流水灯闪一下。程序最终进入while（1）；里循环。将while（1）；语句屏蔽掉。是不是程序就不能被正确执行了呢，因为退出了main主函数，就像Render需要循环来实现一样。程序执行的结果是：流水灯不停的闪烁。

为什么会出现这种现象，不妨先来进行一下猜想，并准备一些解决方案。

1、板子损坏。但换个板再测试一下还是一样的结果。

2、单片机中将一直执行main函数中的最后一个语句吗？基于带OS平台下运行标准C语言文件的经验，可从来没有想过是main函数被多次调用或多次进入。

3、单片机内将C语言指令取出来加载到单片机内，单片机是不是就会在内自动生成一个主程序循环执行C语言中main函数的内容。

4、百度一下单片机的执行流程。出现了一样带有疑问的问题：为什么main函数中不加while（1）；语句之后程序会反复执行呢？回答的关键词包括“程序跑飞、看门狗、复位”。

5、向前辈或老师进行请教，看看能否得到答案。

老师的回答：Keil C51程序自动加载了一个名为”STARTUP.A51”的文件，在这个文件里面进行了一系列的初始化操作后，进入用户编写的C语言程序入口main函数中，main函数执行完毕后，STARTUP.A51文件后有一句跳转到程序入口main函数的语句，所以会再次进入C语言主程序main函数中执行相关内容。

在用keil软件模拟了运行一下以上那一段代码的结果：

图2

程序开始运行就在程序入口main函数的第一条语句之处，Disassembly窗口是c语言代码与汇编代码相对应的窗口，前面是地址，后面的是C语言对应的汇编语句。下面的窗口是相应文件的运行代码的位置，由黄色箭头指向当前正要执行的代码。然后点击单步运行工具条，指导跳出main函数为止，程序跳转到STARTUP.A51中的以下代码位置：

图3

继续点击单步调试直到进入一个循环中：

图4

这里是一个循环，根据DJNZ指令的功能：每执行一次DJNZ RO，IDATALOOP就将R0的值减1，若R0的值不为0则就跳到IDATALOOP地址去。很显然这是一个循环，那么RO的值是多少？，在以下窗口显示：

图5

可见r0的初值为0x7f，这里将要循环0x7f（128）次，具体在这里r0值的含义可进行查询。那么在这个循环之后程序又将去哪里？跳过这个循环后程序运行的地方如下：

图6

再单步运行一次：

图7

根据Disassembly的内容，此条语句执行了就又要回到main函数中去，执行一下试试：

图8

可以看到此条语句执行了后确实回到main函数中去。所以在51单片机中，程序的执行流程就是会不断（以r0的值作为延迟条件，具体含义可继续探索）的进入main函数中执行main函数中的代码。但为什么在linux等上面运行不带死循环的C语言代码后，程序就会自行终止？这主要是不同的操作流程造成的：

1、C51单片机不带OS（操作系统），代码的执行形势在此看来就由STARTUP.A51来安排，没有一个更大的程序来管理怎么调用main函数。

2、像Linux这类的平台是带包含OS的，运行一个C语言程序对linux来说就是一个任务，除了运行C语言程序这个任务外还有其它的任务。当运行一个C语言程序完毕时，此次的任务也算是完成了。如在linux shell界面运行一个文件名为“hello.c”功能为输出“hello world！”的C语言程序，过程如下：

编译：gcc hello.c –o hello

运行：./hello

在运行hello可执行文件时，可以当做是shell调用hello这个可执行程序。在hello运行完毕后，将返回值等返回给shell界面。整个C语言文件的生死全有linux shell程序管理。

说了这么多，相信有些朋友已经观察到了问题所在，那就是代码机制的不同造成了对语言处理能力的不同。循环的情况在linux当中就不会出现.while（1）；语句的问题虽然看似普通，但经过分析之后竟然能产生如此大的篇幅，可见其中需要很多的单片机知识支撑，而在这一问题的解决中，大家就能从中收获很多额外的知识。