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单片机堆栈详解

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楼主
albertaabbot|  楼主 | 2024-5-28 22:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
寻址, 特殊功能寄存器, 寄存器, RAM, 单片机

什么是单片机堆栈？
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。

它的作用
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

单片机堆栈原理：
堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。

堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。

堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。


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沙发
vivilyly| | 2024-6-4 13:34 | 只看该作者
堆栈在单片机中是一个特殊的内存区域，用于按照后进先出（LIFO）的原则存储数据。

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板凳
belindagraham| | 2024-6-4 14:25 | 只看该作者
堆栈的大小是在编译时确定的，它受限于单片机的可用RAM大小。如果堆栈溢出（即超出了分配给堆栈的内存区域），可能会导致程序崩溃或未定义的行为。因此，合理估计程序中需要的堆栈大小是非常重要的。

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地板
hudi008| | 2024-6-4 16:19 | 只看该作者
单片机的堆栈是实现函数调用、中断处理和任务切换的关键机制。合理设计和使用堆栈对于保证单片机程序的稳定性和可靠性至关重要。在设计单片机程序时，应该考虑到堆栈的使用情况，避免堆栈溢出，并根据需要合理配置堆栈的大小。

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5楼
pl202| | 2024-6-5 11:25 | 只看该作者
当单片机调用子程序或函数时，需要保存当前的程序计数器（PC，Program Counter）以及其他相关寄存器的值，以便在子程序执行完毕后返回继续执行主程序。

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6楼
houjiakai| | 2024-6-5 14:46 | 只看该作者
栈区（stack）由编译器自动管理，用于存放局部变量和函数调用时的参数。
堆区（heap）则需要程序员手动进行分配和释放，常用于动态内存分配。

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7楼
bestwell| | 2024-6-5 21:13 | 只看该作者
在单片机的启动代码中，通常会初始化堆栈指针，指向预先分配的堆栈内存区域的底部。这个区域的大小取决于程序的需求和可用内存。

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8楼
pmp| | 2024-6-7 09:08 | 只看该作者
堆栈只能通过push和pop指令来访问，不能像其他内存区域那样直接读写。

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9楼
jkl21| | 2024-6-7 15:55 | 只看该作者
堆是内存中的一个区域，用于动态分配内存，由程序员控制。与堆不同，栈是自动管理的，用于存储局部变量和函数调用的上下文信息。

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10楼
adolphcocker| | 2024-6-7 19:34 | 只看该作者
在处理中断时，堆栈用于保存当前任务的上下文，以便在中断服务例程（ISR）完成后能够恢复到中断前的状态。

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11楼
vivilyly| | 2024-6-8 09:25 | 只看该作者
栈通常是由高地址向低地址生长，而堆则是由低地址向高地址生长。

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12楼
rosemoore| | 2024-6-8 12:57 | 只看该作者
堆栈指针：SP寄存器跟踪堆栈的顶部位置。每当有数据压栈时，SP减小（对于向下增长的堆栈）或增大（对于向上增长的堆栈），以指向新数据的存储位置；弹栈则反之。

分配与释放：堆栈空间的分配是在运行时动态进行的，不需要程序员显式分配，但堆栈大小通常在程序编译时就需要设定。

溢出问题：如果堆栈使用的空间超过了分配给它的RAM区域，就会发生堆栈溢出，导致程序崩溃或不可预测的行为。因此，合理估计程序的最大堆栈需求，并在设计时留有足够的余量是非常重要的。

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13楼
youtome| | 2024-6-8 16:34 | 只看该作者
由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值、局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

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14楼
tabmone| | 2024-6-8 20:16 | 只看该作者
在程序执行过程中，当发生函数调用、中断或其他需要临时存储数据的操作时，数据会被压入堆栈。
数据从堆栈中弹出的顺序与压入顺序相反，即最后压入的数据会最先被弹出。

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15楼
jonas222| | 2024-6-9 10:45 | 只看该作者
栈的空间通常有限，如果超出限制可能会导致栈溢出，从而引发程序崩溃。
堆空间较大，但也不是无限大，其大小取决于可用的RAM。

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16楼
10299823| | 2024-6-9 14:33 | 只看该作者
堆栈遵循后进先出（LIFO，Last In First Out）的原则，所有数据的存取都是通过栈顶（Top of Stack）进行的。当你向堆栈中存入数据时，称为“push”操作，栈顶指针（SP，Stack Pointer）会指向新的堆栈顶部；当你从堆栈中取出数据时，称为“pop”操作，SP也会随之向下移动。

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17楼
robertesth| | 2024-6-9 18:31 | 只看该作者
单片机堆栈是单片机内存中的一个重要区域，用于存储临时数据、返回地址和保护现场。它遵循后进先出的原则，并在程序执行过程中发挥重要作用。了解堆栈的工作原理和配置方法对于单片机编程和调试至关重要。

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18楼
febgxu| | 2024-6-10 15:18 | 只看该作者
根据程序的需要，预先设定一个合适的堆栈大小，避免过大浪费内存，过小则导致溢出。

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19楼
1988020566| | 2024-6-10 19:01 | 只看该作者
全局变量和静态变量的存储区域。初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。

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20楼
beacherblack| | 2024-6-10 22:09 | 只看该作者
堆栈指针是一个特殊的寄存器，用于指示当前堆栈的顶部位置。每次数据被压入堆栈时，堆栈指针会自动更新以指向新的顶部位置。同样，当数据从堆栈弹出时，堆栈指针也会相应地调整。

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