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[導讀]深入理解并應用C51對標準ANSIC的擴展是學習C51的關鍵之一。因為大多數(shù)擴展功能都是直接針對8051系列CPU硬件的。大致有以下8類:  8051存儲類型及存儲區(qū)域 , 存儲模式 , 存儲器類型聲明 , 變量類型聲明 , 位變量

深入理解并應用C51對標準ANSIC的擴展是學習C51的關鍵之一。因為大多數(shù)擴展功能都是直接針對8051系列CPU硬件的。大致有以下8類:

  8051存儲類型及存儲區(qū)域 , 存儲模式 , 存儲器類型聲明 , 變量類型聲明 , 位變量與位尋址 ,特殊功能寄存器(SFR) ,C51指針

  l 函數(shù)屬性

  具體說明如下(8031為缺省CPU)。

第一節(jié) Keil C51擴展關鍵字
C51 V4.0版本有以下擴展關鍵字(共19個):
_at_ idata sfr16 alien interrupt small
bdata large _task_ Code bit pdata
using reentrant xdata compact sbit data sfr

第二節(jié) 內(nèi)存區(qū)域(Memory Areas):
1. Pragram Area:
由Code說明可有多達64kBytes的程序存儲器

2. Internal Data Memory:
內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器可用以下關鍵字說明:

data:直接尋址區(qū),為內(nèi)部RAM的低128字節(jié) 00H~7FH
idata:間接尋址區(qū),包括整個內(nèi)部RAM區(qū) 00H~FFH
bdata:可位尋址區(qū), 20H~2FH

3. External Data Memory
外部RAM視使用情況可由以下關鍵字標識: xdata:可指定多達64KB的外部直接尋址區(qū),地址范圍0000H~0FFFFH

pdata:能訪問1頁(25bBytes)的外部RAM,主要用于緊湊模式(Compact Model)。

4. Speciac Function Register Memory
8051提供128Bytes的SFR尋址區(qū),這區(qū)域可位尋址、字節(jié)尋址或字尋址,用以控制定時器、計數(shù)器、串口、I/O及其它部件,可由以下幾種關鍵字說明:

sfr:字節(jié)尋址 比如 sfr P0=0x80;為PO口地址為80H,“=”后H~FFH之間的常數(shù)。
sfr16:字尋址,如sfr16 T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xcc T2H=0xCD
sbit:位尋址,如sbit EA=0xAF;指定第0xAF位為EA,即中斷允許

還可以有如下定義方法:
sbit 0V=PSW^2;(定義0V為PSW的第2位)
sbit 0V=0XDO^2;(同上)
或bit 0V-=0xD2(同上)。

第三節(jié) 存儲模式
存儲模式?jīng)Q定了沒有明確指定存儲類型的變量,函數(shù)參數(shù)等的缺省存儲區(qū)域,共三種:
1. Small模式
所有缺省變量參數(shù)均裝入內(nèi)部RAM,優(yōu)點是訪問速度快,缺點是空間有限,只適用于小程序。

small模式下,再入函數(shù)的堆棧是設在idata中的
2. Compact模式
所有缺省變量均位于外部RAM區(qū)的一頁(256Bytes),具體哪一頁可由P2口指定,在STARTUP.A51文件中說明,也可用pdata指定,優(yōu)點是空間較Small為寬裕速度較Small慢,較large要快,是一種中間狀態(tài)。

compact模式下,再入函數(shù)堆棧是設在pdata中的
3. large模式
所有缺省變量可放在多達64KB的外部RAM區(qū),優(yōu)點是空間大,可存變量多,缺點是速度較慢。

提示:存儲模式在C51編譯器選項中選擇。

第四節(jié) 存儲類型聲明
變量或參數(shù)的存儲類型可由存儲模式指定缺省類型,也可由關鍵字直接聲明指定。各類型分別用:code,data,idata,xdata,pdata說明,例:
data uar1
char code array[ ]=“hello!”;
unsigned char xdata arr[10][4][4];

第五節(jié) 變量或數(shù)據(jù)類型

C51提供以下幾種擴展數(shù)據(jù)類型:
bit 位變量值為0或1
sbit 從字節(jié)中定義的位變量 0或1
sfr sfr字節(jié)地址 0~255
sfr16 sfr字地址 0~65535
其余數(shù)據(jù)類型如:char,enum,short,int,long,float等與ANSI C相同。

第六節(jié) 位變量與聲明
1. bit型變量
bit型變量可用變量類型,函數(shù)聲明、函數(shù)返回值等,存貯于內(nèi)部RAM20H~2FH。
注意:
(1) 用#pragma dISAble說明函數(shù)和用“usign”指定的函數(shù),不能返回bit值。
(2) 一個bit變量不能聲明為指針,如bit *ptr;是錯誤的
(3) 不能有bit數(shù)組如:bit arr[5];錯誤。

2. 可位尋址區(qū)說明20H-2FH
可作如下定義:
int bdata i;
char bdata arr[3],
然后:
sbit bito=in0;sbit bit15=I^15;
sbit arr07=arr[0]^7;sbit arr15=arr[i]^7;第七節(jié) Keil C51指針
C51支持一般指針(Generic Pointer)和存儲器指針(Memory_Specific Pointer).

 

1. 一般指針
一般指針的聲明和使用均與標準C相同,不過同時還可以說明指針的存儲類型,例如:
long * state;為一個指向long型整數(shù)的指針,而state本身則依存儲模式存放。
char * xdata ptr;ptr為一個指向char數(shù)據(jù)的指針,而ptr本身放于外部RAM區(qū),以上的long,char等指針指向的數(shù)據(jù)可存放于任何存儲器中。

一般指針本身用3個字節(jié)存放,分別為存儲器類型,高位偏移,低位偏移量。 2. 存儲器指針
基于存儲器的指針說明時即指定了存貯類型,例如:

char data * str;str指向data區(qū)中char型數(shù)據(jù)
int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整數(shù)。
這種指針存放時,只需一個字節(jié)或2個字節(jié)就夠了,因為只需存放偏移量。

3. 指針轉(zhuǎn)換
即指針在上兩種類型之間轉(zhuǎn)化:

l 當基于存儲器的指針作為一個實參傳遞給需要一般指針的函數(shù)時,指針自動轉(zhuǎn)化。

l 如果不說明外部函數(shù)原形,基于存儲器的指針自動轉(zhuǎn)化為一般指針,導致錯誤,因而請用“#include”說明所有函數(shù)原形。

l 可以強行改變指針類型。

第八節(jié) Keil C51函數(shù)
C51函數(shù)聲明對ANSI C作了擴展,具體包括:

1. 中斷函數(shù)聲明:
中斷聲明方法如下:

void serial_ISR () interrupt 4 [using 1]
{

 

}

為提高代碼的容錯能力,在沒用到的中斷入口處生成iret語句,定義沒用到的中斷。

 

void extern0_ISR() interrupt 0{}

void timer0_ISR () interrupt 1{}

void extern1_ISR() interrupt 2{}

void timer1_ISR () interrupt 3{}

void serial_ISR () interrupt 4{}

2. 通用存儲工作區(qū)
3. 選通用存儲工作區(qū)由using x聲明,見上例。
4. 指定存儲模式
由small compact 及l(fā)arge說明,例如:

void fun1(void) small { }

提示:small說明的函數(shù)內(nèi)部變量全部使用內(nèi)部RAM。關鍵的經(jīng)常性的耗時的地方可以這樣聲明,以提高運行速度。
5. #pragma dISAble
在函數(shù)前聲明,只對一個函數(shù)有效。該函數(shù)調(diào)用過程中將不可被中斷。

6. 遞歸或可重入函數(shù)指定
在主程序和中斷中都可調(diào)用的函數(shù),容易產(chǎn)生問題。因為51和PC不同,PC使用堆棧傳遞參數(shù),且靜態(tài)變量以外的內(nèi)部變量都在堆棧中;而51一般使用寄存器傳遞參數(shù),內(nèi)部變量一般在RAM中,函數(shù)重入時會破壞上次調(diào)用的數(shù)據(jù)??梢杂靡韵聝煞N方法解決函數(shù)重入:

a、在相應的函數(shù)前使用前述“#pragma dISAble”聲明,即只允許主程序或中斷之一調(diào)用該函數(shù);

b、將該函數(shù)說明為可重入的。如下:

void func(param...) reentrant;

KeilC51編譯后將生成一個可重入變量堆棧,然后就可以模擬通過堆棧傳遞變量的方法。

由于一般可重入函數(shù)由主程序和中斷調(diào)用,所以通常中斷使用與主程序不同的R寄存器組。

另外,對可重入函數(shù),在相應的函數(shù)前面加上開關“#pragma noaregs”,以禁止編譯器使用絕對寄存器尋址,可生成不依賴于寄存器組的代碼。

7. 指定PL/M-51函數(shù)
由alien指定。

 

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