一、问题描述

入门51没多久后就主攻32了，最近又搞起51，移植一个软定时器代码到STC8上，结果出现了奇怪的问题，而这种问题在各种32位单片机上都是不曾有的。

有如下代码，实现了软定时器。使用内部IRC，22.1184MHz

定义了一个32位变量，在定时器0的1ms中断里面自增，作为系统时基

static __IO uint32_t xdata SystemTimer = 0;

void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
    SystemTimer++;
}

void UserTimer_Reset(uint32_t xdata *Timer)
{
	*Timer = SystemTimer;
}

uint32_t UserTimer_Read(uint32_t xdata *Timer)
{
	return (SystemTimer - *Timer);
}


然后在主循环里面定义一个变量与时基进行比较，大于等于1000ms则通过串口发送计数值

int main(void)
{
    static __IO uint32_t xdata timer_test = 0;
    static __IO uint8_t xdata run_step = 0;

    __IO uint32_t xdata val;
    
    while (1)
	{
	    if ((val = UserTimer_Read(&timer_test)) >= TIMEOUT_1S)
	    {
	    	uart_send_bytes(UART2, (uint8_t *)(&timer_test), 4);
	        UserTimer_Reset(&timer_test);
	        uart_send_bytes(UART2, (uint8_t *)(&SystemTimer), 4);
	        uart_send_bytes(UART2, (uint8_t *)(&val), 4);  
	    }
	}
}

得到如下结果，相减的结果和打印的结果不一致

在这里插入图片描述

变量指定到xdata区时，时不时会出现差值非常大但是实际只过了几百ms的情况

在这里插入图片描述

变量指定到data区时，时不时会出现差值大于1000ms但是实际只过了几百ms的情况

二、问题猜想

1、以上图一为例，当指定到xdata区时，timer_test、SystemTimer和val三者的关系为val = SystemTimer - 0x100 - timer_test，即0x800-0x100-0x7D0 = 0xFFFFFF30。
而差值很大的时候均发生在SystemTimer 的低8位变为0x00的时候。
猜测是中断中自增时，自增前为0x7FF，自增后低8位溢出变为0x00，而在退出中断后并运行到UserTimer_Read()函数进行减法时，次低8位还未获得进位，于是减法算式拿到的值是0x700，于是就发生了SystemTimer(0x700) - *Timer(0x7D0) = 0xFFFFFF30的惨案。

2、以上图二为例，当指定到data区时timer_test、SystemTimer和val三者的关系为SystemTimer = val + timer_test - 0xFF，即0x437+0x7C3C8-0xFF=0x7C700。
同样是均发生在SystemTimer 的低8位变为0x00的时候。
猜测是中断中自增时，自增前0x07C6FF，自增后低8位溢出，应该变为0x00但内存中还是0xFF，而次低8位已经获得进位变为了0xC7。于是退出中断后，减法算式拿到的值是0x07C7FF，于是有SystemTimer(0x07C7FF) - *Timer(0x07C3C8) = 0x0437。

三、试图解决

这或许跟8位单片机一个指令只能处理32位数据其中的8位有关，因对汇编不熟悉，不了解编译器具体实现，只能瞎改一下。


1、修改自增语句，令其执行周期变长，即先加上1再覆盖SystemTimer 。 实测没用，可能被编译器优化掉了

void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
    SystemTimer = SystemTimer + 1;
}
或者
void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
	__IO uint32_t t = SystemTimer + 1;
    SystemTimer = t;
}


2、再定义一个变量，进行如下操作。错误变少了，但还是有。有用但不多

static __IO uint32_t xdata SystemTimer_1 = 0;

void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
	SystemTimer = SystemTimer_1;
    SystemTimer_1++;
}


3、在2的基础上，将进中断的时间由1ms改为10ms，也不行

static __IO uint32_t xdata SystemTimer_1 = 0;

void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
	SystemTimer = SystemTimer_1;
    SystemTimer_1 += 10;
}