C51編譯器－語(yǔ)言擴(kuò)展（1）-存儲(chǔ)器模型和存儲(chǔ)類型

Cx51對(duì)ANSI標(biāo)準(zhǔn)C進(jìn)行了擴(kuò)展。這些擴(kuò)展的大部分是為了支持8051系統(tǒng)的構(gòu)架。這些擴(kuò)展有：

8051上的存儲(chǔ)器類型和區(qū)域

l 存儲(chǔ)器模型

l 存儲(chǔ)器類型指示

l 變量類型指示

l 位變量和可位尋址數(shù)據(jù)

l 特殊功能寄存器

l 指針

l 函數(shù)屬性

關(guān)鍵字

_at_

alien

bdata

bit

code

compact

data

idata

interrupt

large

pdata

_priority_

reentrant

sbit

sfr

sfr16

small

_task_

using

xdata

你可以通過(guò)NOEXTEND控制指令禁止使用這些擴(kuò)展

8051 Memory Areas

8051構(gòu)架支持一定數(shù)量的物理上分開(kāi)的用于數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)器區(qū)域或空間。每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。有的區(qū)域是只可讀而不可寫的，有的區(qū)域是可讀也可以寫的，還有一些區(qū)域的讀寫速度比別的地方快得多。這種多樣性的存儲(chǔ)器空間是與那種把所有的數(shù)據(jù)程序和常量都放在計(jì)算機(jī)內(nèi)同一個(gè)物理空間的大型機(jī)小機(jī)型和微型機(jī)不同的。

Program Memory程序存儲(chǔ)器

程序存儲(chǔ)器是只讀存儲(chǔ)器，是不能被寫入的。根據(jù)8051的變種和硬件設(shè)計(jì)，程序存儲(chǔ)器可以8051CPU內(nèi)部，也可以在外部，或者兩者都有。程序存儲(chǔ)器可以達(dá)到64K字節(jié)。程序代碼包括所有的函數(shù)和運(yùn)行時(shí)庫(kù)都放在程序存儲(chǔ)器。常量也可以放在程序存儲(chǔ)器中。8051只執(zhí)行入在程序存儲(chǔ)器中的程序。

在Cx51中，程序存儲(chǔ)器可以通過(guò)CODE類型的指示進(jìn)行訪問(wèn)

Internal Data Memory

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存在于8051CPU內(nèi)部，可以讀出也可寫入。根據(jù)8015不同種類的變種，這個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以在到256字節(jié)。前面的128個(gè)字節(jié)可以直接尋址也可以間接尋址。后面的128個(gè)字節(jié)只能通過(guò)間接尋址訪問(wèn)。從20h開(kāi)始的16個(gè)字節(jié)是可以位尋址的。

由于內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)可以使用8位地址，所以訪問(wèn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是非常快的。然而，內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只有256個(gè)字節(jié)。

使用Cx51，內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以分成三個(gè)不同的數(shù)據(jù)類型：data, xdata and bdata

Data存儲(chǔ)器指示僅指內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的前128字節(jié)。放在這個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)采用直接尋址的方法行進(jìn)行訪問(wèn)。

Idata指所有內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的所有256字節(jié)；然而，放在這一區(qū)域的數(shù)據(jù)是通過(guò)間接尋址進(jìn)行訪問(wèn)的，這種尋址方法比直接尋址稍慢。

Bdata指從20h開(kāi)始的16個(gè)字節(jié)的位尋址空間。這個(gè)區(qū)域可以聲明那種可以位尋址的數(shù)據(jù)。

External Data Memory

（略）

Special Function Register Memory

（略）

Memory Models存儲(chǔ)器模式

存儲(chǔ)器模式?jīng)Q定了缺省的函數(shù)參數(shù)，自動(dòng)變量和沒(méi)有聲明的內(nèi)存類型的變量的存儲(chǔ)器類型。

注意：除了非常特殊的應(yīng)用，選用SMALL存儲(chǔ)器在類型。這樣產(chǎn)生的代碼的運(yùn)行速度更快，效率更高。

Small Model

在這一模式中，所有的變量，缺省的放在8051的內(nèi)部數(shù)據(jù)存區(qū)。在這種模式下的數(shù)據(jù)存取效率是非常高的。然而，堆棧也在放在內(nèi)部的RAM中，這樣堆棧的大小要求就很苛刻。如果連接器/編譯器被配置為可以覆蓋內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，那么這一模式是最優(yōu)的選擇。

Compact Model

在這一模式中，所有的變量都放在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的第一頁(yè)中。在這一模式中可以存放256字節(jié)的變量。這一模式的限制來(lái)源于它的尋址方式，這種方式是用寄存器R0和R1來(lái)尋址的。這種模式?jīng)]有small模式效率高，變量的訪問(wèn)也沒(méi)有那么快。但這種模式比large模式快。

當(dāng)使用compact 模式時(shí)，Cx51用@R0和@R1來(lái)訪問(wèn)外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，如果想訪問(wèn)高于256字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存器，那么高位字節(jié)可以通過(guò)Port 2來(lái)提供。在這種情況下，你必須正確初始化Port2到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的正確的頁(yè)碼。這些可以startup代碼中來(lái)實(shí)現(xiàn)。你也必須為連接器指明PDATA的起始地址。

Large Model

在large模式下，所有的變量都放在外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（可以達(dá)到64K字節(jié)）。數(shù)據(jù)指針（DPTR）用來(lái)尋址。存儲(chǔ)器的訪問(wèn)通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)指針時(shí)效率是不商的，尤其是對(duì)于變量的數(shù)據(jù)目大于2個(gè)字節(jié)時(shí)。這種訪問(wèn)方式比small和compact方式要產(chǎn)生的代碼要多。

Memory Types存儲(chǔ)器類型

Cx51編譯器明確地支持8051構(gòu)架及基變種，而且提供了對(duì)所有8051存儲(chǔ)區(qū)域的訪問(wèn)方式。每個(gè)變量都可以明確地分配給一個(gè)特定的存儲(chǔ)器空間

Explicitly Declared Memory Types明確聲明存儲(chǔ)器類型

通過(guò)在聲明中包含存儲(chǔ)器類型標(biāo)識(shí)符，可以指定變量的存儲(chǔ)區(qū)域。

類型

描述

code

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（64K字節(jié)），通過(guò)movc @a+dptr 訪問(wèn)

data

直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，最快地尋址變量

idata

間接尋址地的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，尋址內(nèi)部的256字節(jié)

bdata

內(nèi)部的可位尋址區(qū)域，可以位尋址和字節(jié)尋址（16字節(jié)）

xdata

外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過(guò)mov @dptr尋址

pdata

尋址外部的一頁(yè)（256字節(jié)）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過(guò)movx @Rn尋址

通過(guò)signed和unsigned屬性，你可以在變量聲明時(shí)包含存儲(chǔ)區(qū)類型標(biāo)識(shí)

char data var1;

char code text[] = "ENTER PARAMETER:";

unsigned long xdata array[100];

float idata x,y,z;

unsigned int pdata dimension;

unsigned char xdata vector[10][4][4];

char bdata flags;

注意：在以前的版本中

data char x;

等同于

char data x;

然而，在以后的版本的Cx51編譯器，這一特點(diǎn)將不再支持

Implicit Memory Types默認(rèn)存儲(chǔ)器類型

如果在聲時(shí)變量缺省存儲(chǔ)器類型標(biāo)識(shí)符，則自動(dòng)選擇默認(rèn)的存儲(chǔ)器類型。不能放在寄存器中的函數(shù)參數(shù)或自動(dòng)變量也存放在缺省的存儲(chǔ)器區(qū)域。

缺省的存儲(chǔ)器類型由編譯器根據(jù)SMALL，COMPACT和LARGE的設(shè)置決定。