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keil C51对边准ANSIC的扩展

keil C51对边准ANSIC的扩展

深入理解并应用C51对标准ANSIC的扩展是学习C51的关键之一。因为大多数扩展功能都是直接针对8051系列CPU硬件的。大致有以下8类:

  • 8051存储类型及存储区域
  • 存储模式
  • 存储器类型声明
  • 变量类型声明
  • 位变量与位寻址
  • 特殊功能寄存器(SFR)
  • C51指针
  • 函数属性

  具体说明如下(8031为缺省CPU)。

第一节 Keil C51扩展关键字

C51 V4.0版本有以下扩展关键字(共19个):

_at_ Idata Sfr16 Alien Interrupt Small

Bdata Large _task_ Code Bit Pdata

Using Reentrant Xdata Compact Sbit Data Sfr

第二节 内存区域(Memory Areas):

1. PragRAM Area:

由Code说明可有多达64kBytes的程序存储器

2. Internal Data Memory:

内部数据存储器可用以下关键字说明:

Data:直接寻址区,为内部RAM的低128字节 00H~7FH

Idata:间接寻址区,包括整个内部RAM区 00H~FFH

Bdata:可位寻址区, 20H~2FH

3. External Data Memory

外部RAM视使用情况可由以下关键字标识:

Xdata:可指定多达64KB的外部直接寻址区,地址范围0000H~0FFFFH

Pdata:能访问1页(25bBytes)的外部RAM,主要用于紧凑模式(Compact Model)。

4. Speciac Function Register Memory

8051提供128Bytes的SFR寻址区,这区域可位寻址、字节寻址或字寻址,用以控制定时器、计数器、串口、I/O及其它部件,可由以下几种关键字说明:

Sfr:字节寻址 比如 Sfr P0=0x80;为PO口地址为80H,“=”后H~FFH之间的常数。

Sfr16:字寻址,如Sfr16 T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xcc T2H=0xCD

Sbit:位寻址,如Sbit EA=0xAF;指定第0xAF位为EA,即中断允许

还可以有如下定义方法:

Sbit 0V=PSW^2;(定义0V为PSW的第2位)

Sbit 0V=0XDO^2;(同上)

或Bit 0V-=0xD2(同上)。

第三节 存储模式

存储模式决定了没有明确指定存储类型的变量,函数参数等的缺省存储区域,共三种:


  • Small模式

    所有缺省变量参数均装入内部RAM,优点是访问速度快,缺点是空间有限,只适用于小程序。
  • Compact模式

    所有缺省变量均位于外部RAM区的一页(256Bytes),具体哪一页可由P2口指定,在STARTUP.A51文件中说明,也可用Pdata指定,优点是空间较Small为宽裕速度较Small慢,较Large要快,是一种中间状态。
  • Large模式

    所有缺省变量可放在多达64KB的外部RAM区,优点是空间大,可存变量多,缺点是速度较慢。

提示:存储模式在C51编译器选项中选择。

第四节 存储类型声明

变量或参数的存储类型可由存储模式指定缺省类型,也可由关键字直接声明指定。各类型分别用:Code,Data,Idata,Xdata,Pdata说明,例:

Data Uar1

Char Code Array[ ]=“Hello!”;

Unsigned Char Xdata Arr[10][4][4];

第五节 变量或数据类型

C51提供以下几种扩展数据类型:

Bit 位变量值为0或1

Sbit 从字节中定义的位变量 0或1

Sfr Sfr字节地址 0~255

Sfr16 Sfr字地址 0~65535

其余数据类型如:Char,Enum,Short,Int,Long,Float等与ANSI C相同。

第六节 位变量与声明

1. Bit型变量

Bit型变量可用变量类型,函数声明、函数返回值等,存贮于内部RAM20H~2FH。

注意:

(1) 用#Pragma DISAble说明函数和用“Usign”指定的函数,不能返回Bit值。

(2) 一个Bit变量不能声明为指针,如Bit *Ptr;是错误的

(3) 不能有Bit数组如:Bit Arr[5];错误。

2. 可位寻址区说明20H-2FH

可作如下定义:

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;

第七节 Keil C51指针

C51支持一般指针(Generic Pointer)和存储器指针(Memory_Specific Pointer).

1. 一般指针

一般指针的声明和使用均与标准C相同,不过同时还可以说明指针的存储类型,例如:

Long * State;为一个指向Long型整数的指针,而State本身则依存储模式存放。

Char * Xdata Ptr;Ptr为一个指向Char数据的指针,而Ptr本身放于外部RAM区,以上的Long,Char等指针指向的数据可存放于任何存储器中。

一般指针本身用3个字节存放,分别为存储器类型,高位偏移,低位偏移量。

2. 存储器指针

基于存储器的指针说明时即指定了存贮类型,例如:

Char Data * Str;Str指向Data区中Char型数据

Int Xdata * Pow; Pow指向外部RAM的Int型整数。

这种指针存放时,只需一个字节或2个字节就够了,因为只需存放偏移量。

3. 指针转换

即指针在上两种类型之间转化:


  • 当基于存储器的指针作为一个实参传递给需要一般指针的函数时,指针自动转化。
  • 如果不说明外部函数原形,基于存储器的指针自动转化为一般指针,导致错误,因而请用“#Include”说明所有函数原形。
  • 可以强行改变指针类型。

第八节 Keil C51函数

C51函数声明对ANSI C作了扩展,具体包括:

1. 中断函数声明:

中断声明方法如下:

Void Serial_ISR () Interrupt 4 [Using 1]

{

/* ISR */

}

为提高代码的容错能力,在没用到的中断入口处生成Iret语句,定义没用到的中断。

/* Define Not Used Interrupt, So Generate IRET In Their Entrance */

Void Extern0_ISR() Interrupt 0{} /* Not Used */

Void Timer0_ISR () Interrupt 1{} /* Not Used */

Void Extern1_ISR() Interrupt 2{} /* Not Used */

Void Timer1_ISR () Interrupt 3{} /* Not Used */

Void Serial_ISR () Interrupt 4{} /* Not Used */

2. 通用存储工作区



3. 选通用存储工作区由Using X声明,见上例。



4. 指定存储模式

由Small Compact 及Large说明,例如:

Void Fun1(Void) Small { }

提示:Small说明的函数内部变量全部使用内部RAM。关键的经常性的耗时的地方可以这样声明,以提高运行速度。



5. #Pragma DISAble

在函数前声明,只对一个函数有效。该函数调用过程中将不可被中断。

6. 递归或可重入函数指定

在主程序和中断中都可调用的函数,容易产生问题。因为51和PC不同,PC使用堆栈传递参数,且静态变量以外的内部变量都在堆栈中;而51一般使用寄存器传递参数,内部变量一般在RAM中,函数重入时会破坏上次调用的数据。可以用以下两址椒Ń饩龊厝耄?Br />A、在相应的函数前使用前述“#Pragma DISAble”声明,即只允许主程序或中断之一调用该函数;

B、将该函数说明为可重入的。如下:

Void Func(Param...) Reentrant;

KeilC51编译后将生成一个可重入变量堆栈,然后就可以模拟通过堆栈传递变量的方法。

由于一般可重入函数由主程序和中断调用,所以通常中断使用与主程序不同的R寄存器组。

另外,对可重入函数,在相应的函数前面加上开关“#Pragma Noaregs”,以禁止编译器使用绝对寄存器寻址,可生成不依赖于寄存器组的代码。

7. 指定PL/M-51函数

由Alien指定。
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