對于單片機編程軟件,想必大家均有所了解。針對單片機編程軟件,小編曾對keil、IAR予以介紹。本文對于單片機編程軟件的講解,同樣基于keil。本文中,將介紹keil單片機編程軟件變量用法下篇。如果你對單片機編程軟件相關內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、Keil C51中使用變量存儲模式的必要性
在Keil C51中,變量的存儲模式是一個可選項,如果不使用這個選項,則Keil C51在編譯時自動進行優(yōu)選分配。但這種處理方法有以下缺點:
①系統(tǒng)不知道各種變量的使用頻度,有可能對使用頻度高的變量使用了訪問速度慢的片外存儲方式,而對使用頻高的變量使用了片內(nèi)存儲方式,使得程序的運行效率降低;
②在使用指針尋址時,由于不知道尋址對象的存儲方式,只好使用一般指針,在Keil C51中一般指針要多占用1~2個字節(jié),并且使用時還要對存儲方式進行判斷,增加了尋址操作時間。
如果能夠在定義變量的同時定義其存儲類型,可以高效地使用51內(nèi)核單片機的存儲空間,獲得高質(zhì)量的目標代碼。
二、Keil C51變量的使用方法
2.1 全局變量和靜態(tài)局部變量
全局變量一般會在多個函數(shù)中被使用,并在整個程序運行期間內(nèi)有效,靜態(tài)局部變量雖然只在一個函數(shù)中使用,但也是在整個程序運行期間有效。對于這些變量,應盡量選擇data型,這樣在目標代碼中就可以用直接尋址指令訪問,獲得最高的訪問速度,提高程序的工作效率。例如一個保存人數(shù)的全局變量n_g,在多個函數(shù)中都被經(jīng)常用到,可以這樣定義:
unsigned int data n_g;//對n_g賦值時使用“MOV XXH,……”指令
2.2 數(shù)組(包括全局和局部)
定義數(shù)組一般用idata存儲類型,在目標代碼中使用“MOV@Ri”指令進行間接尋址。如果因數(shù)組元素過多而在編譯時報錯,可以改用pdata和xdata存儲類型。
數(shù)組定義為data存儲類型意義不大,因為既然使用數(shù)組,就是希望能夠根據(jù)某一自變量訪問數(shù)組元素。如定義X[100],一般都是為了能夠使用X(i是一個變量)來訪問,這樣在目標代碼中就必須使用問接尋址,所以數(shù)組沒有必要使用data存儲類型,即便使用了data存儲類型,在目標代碼中也仍然要用間接尋址指令。數(shù)組定義成idata存儲類型,在使用52內(nèi)核且片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器不夠時,會使用只能間接尋址的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲空間。這樣,既不能降低處理速度,又擴大了可使用的存儲空間。
2.3 供查表用的數(shù)據(jù)
這類數(shù)據(jù)的特點是需要始終保持不變,且使用時只讀,因此應定義為code型。例如一個字形表:
全局或局部code型變量在存儲時無區(qū)別。
2.4 非靜態(tài)局部變量
非靜態(tài)局部變量僅在某一函數(shù)內(nèi)使用,退出該函數(shù)時變量也被釋放。
若系統(tǒng)使用small存儲模式,對于這些變量可以不加存儲說明,由編譯軟件自行按最優(yōu)原則決定,因為僅在函數(shù)內(nèi)使用的非靜態(tài)局部變量,有可能使用工作寄存器R0~R7,這樣會更快速和更節(jié)省存儲空間。例如:
unsigned char i,j; //系統(tǒng)盡可能會用R0~R7存儲i和j
若系統(tǒng)使用了compact或large存儲模式,則應將這些變量定義為data存儲模式,以防系統(tǒng)自行決定時被定義為pdagta或xdata模式而降低工作效率。
2.5 指針
如前所述,定義指針變量時有2個存儲類型:數(shù)據(jù)存儲類型,說明被尋址對象的存儲類型;指針存儲類型,說明指針自身的存儲類型。當數(shù)據(jù)存儲類型為xdata時,指針自身占用2個字節(jié);當數(shù)據(jù)存儲類型為pdata以及idata等片內(nèi)存儲類型時,指針自身占用1個字節(jié);若不說明數(shù)據(jù)存儲類型,指針自身就要占用3個字節(jié)。因此,在KeilC51中使用指針時,應盡量定義數(shù)據(jù)存儲類型,但要特別注意指針中的數(shù)據(jù)存儲類型與被尋址對象的存儲類型必須一致。指針都是頻繁使用的,它要不斷被設置、修改和使用,因此它自身的存儲類型應選擇data型。例如定義一個數(shù)組時就同時定義其存儲類型,以后用指針對其尋址時就將數(shù)組的存儲類型添加到指針的數(shù)據(jù)類型中。方法如下:
2.6 二義性變量
在標準C中如果要使用一個二義性變量,只能用枚舉類型。如:
以上程序在Keil C51中使用時,變量t雖然僅有0和1兩種狀態(tài),但在目標代碼中仍占用一個字節(jié)。此處理方法既浪費存儲資源,又延長了處理時間,這對于8086內(nèi)核算不上多大問題,但在資源有限、運行速度不高的51內(nèi)核中就不能不考慮了。在Keil C51中可使用以下方法:
這兩種方式效果是完全相同的,但在目標代碼中變量t僅占用1位(即1/8字節(jié)),而且因為51內(nèi)核單片機指令系統(tǒng)中有位處理指令,生成的目標代碼占用內(nèi)存少、運行速度快。
2.7 特殊功能寄存器變量(包括位變量)
特殊功能寄存器中,累加器A、寄存器B、堆棧指針SP和數(shù)據(jù)指針DPTR是歸系統(tǒng)使用的,在C51中不提供給用戶。其他的特殊功能寄存器都可以用sfr定義成變量,其中地址可以被8整除者的各位,還可以用bsfr定義成位變量。訪問這些變量,就可以對特殊功能寄存器及其可以位尋址的各位進行讀寫,達到操作單片機內(nèi)部各硬件的目的。對于標準的51內(nèi)核單片機,頭文件reg51.h、reg52.h或其他頭文件中已對這些特殊功能寄存器變量作了定義,用戶可以用#include將此頭文件包含進來,然后就可以使用了?,F(xiàn)在很多51內(nèi)核兼容型單片機擴展了更多的特殊功能寄存器,這些就需要用戶自行定義,具體方法可參考器件的使用說明。
2.8 外部數(shù)據(jù)存儲器變量
若設置成pdata和xdata存儲類型,將把變量存儲在片外數(shù)據(jù)存儲器中。這兩種存儲類型的訪問速度最慢,非迫不得已不要使用。在使用這兩種存儲類型時,注意盡量只用它保存原始數(shù)據(jù)或最終結果,盡量減少對其訪問的次數(shù),需要頻繁訪問的中間結果不要用它。
2.9 用外部數(shù)據(jù)存儲器地址擴展的其他硬件
在單片機外部擴展的其他硬件,一般都借用外部數(shù)據(jù)存儲器地址,表現(xiàn)為外部數(shù)據(jù)存儲器單元形式。對于這些硬件,可以用指針進行讀寫操作。例如:
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