Keil C51中變量的使用

引言
8051內(nèi)核單片機(jī)是一種通用單片機(jī)，在國內(nèi)占有較大的市場份額。在將C語言用于51內(nèi)核單片機(jī)的研究方面，Keil公司做得最為成功。由于51內(nèi)核單片機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特殊性，Keil C51中變量的使用與標(biāo)準(zhǔn)C有所不同。正確地使用變量，有利于獲得高效的目標(biāo)代碼。下面詳細(xì)介紹Keil C51中變量的使用方法。

1 CPU存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與變量的關(guān)系
變量都需要有存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)空間的不同使得變量使用時(shí)的工作效率也不同。
標(biāo)準(zhǔn)C的典型運(yùn)行環(huán)境是8086(含IA-32系列)內(nèi)核，其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是CPU內(nèi)部有寄存器，外部有存儲(chǔ)器，寄存器的訪問速度大大高于存儲(chǔ)器的訪問速度。在標(biāo)準(zhǔn)C中，不加特別定義的變量是放在存儲(chǔ)器中的，使用register可以強(qiáng)制變量存儲(chǔ)在寄存器中，對于使用特別頻繁且數(shù)量不多的變量可以選用這種存儲(chǔ)模式，以獲得更高的工作效率。
相比之下，51內(nèi)核單片機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)則顯得有些怪異，它的存儲(chǔ)空間有3個(gè)：程序存儲(chǔ)器空間(64 KB含片內(nèi)、片外)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間(64KB)、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器空間。它沒有真正意義上的寄存器，它的寄存器其實(shí)是片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如R0～R7)和特殊功能寄存器(如A、B等)中的一部分。因此，在Keil C51中使用變量就和標(biāo)準(zhǔn)C有很大不同。

2 Keil C51變量分析
Keil C51支持標(biāo)準(zhǔn)C原有的大多數(shù)變量類型，但為這些變量新增了多種存儲(chǔ)類型，也新增了一些標(biāo)準(zhǔn)C沒有的變量。
2．1 Keil C51新增的變量存儲(chǔ)類型
Keil C51中定義變量的格式如下：
[存儲(chǔ)種類]數(shù)據(jù)類型[存儲(chǔ)類型]變量名表；
其中，[存儲(chǔ)類型]是標(biāo)準(zhǔn)C中沒有的，[存儲(chǔ)類型]共有6種，分別介紹如下：
①data。將變量存儲(chǔ)在片內(nèi)可直接尋址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。使用這種存儲(chǔ)模式，目標(biāo)代碼中對變量的訪問速度最快。
②bdata。將變量存儲(chǔ)在片內(nèi)可位尋址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。在目標(biāo)代碼中變量可以方便地進(jìn)行位處理，在不進(jìn)行位處理時(shí)與data相同。
③idata。將變量存儲(chǔ)在片內(nèi)間接尋址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。在52內(nèi)核中，當(dāng)片內(nèi)直接尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不夠用時(shí)，可以使用128字節(jié)間接尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，訪問速度一般較data要慢一些，但具有最大的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間；在51內(nèi)核中因無單獨(dú)的間接尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)，idata與data無區(qū)別。
④xdata。將變量存儲(chǔ)在片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。目標(biāo)代碼中只能使用“MOVX A，@DPTR”和“MOVX@DPTR，A”指令訪問變量，訪問速度最慢，但存儲(chǔ)空間最大(64KB)。
⑤pdata。將變量存儲(chǔ)在片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的第一頁(00H～FFH)中。目標(biāo)代碼中可以使用“MOVX A，@Ri”和“MOVX@Ri，A”指令訪問變量，訪問速度與xdata相同，存儲(chǔ)空間為256字節(jié)。
⑥code。將變量存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中。目標(biāo)代碼中只能使用MOVC指令訪問變量，因變量存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中，具有非易失性且為只讀。
2．2 Keil C51新增的指針變量存儲(chǔ)類型
Keil C51中的指針變量形式如下：
數(shù)據(jù)類型[數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型]*[指針存儲(chǔ)類型]標(biāo)識(shí)符；
其中，[數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型]和[指針存儲(chǔ)類型]都是標(biāo)準(zhǔn)C中沒有的。[數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型]定義數(shù)據(jù)(即尋址對象)存儲(chǔ)的空間，[指針存儲(chǔ)類型]定義指針自身存儲(chǔ)的空間。若不使用[數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型]，則指針為一般指針，占用3個(gè)字節(jié)；若使用[數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型]則指針為基于存儲(chǔ)器的指針，占用1～2個(gè)字節(jié)。
2．3 Keil C51新增的變量類型
bit：位變量。存儲(chǔ)在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的可位尋址字節(jié)(20H～2FH)的某個(gè)位上，這個(gè)變量在實(shí)時(shí)控制中具有很高的實(shí)用價(jià)值。
sfr：特殊功能寄存器變量。存儲(chǔ)在片內(nèi)特殊功能寄存器中，用來對特殊功能寄存器進(jìn)行讀寫操作。
sbit：特殊功能寄存器位變量。存儲(chǔ)在片內(nèi)特殊功能寄存器的可位尋址字節(jié)(地址可以被8整除者)的某個(gè)位上，用來對特殊功能寄存器的可位尋址位進(jìn)行讀寫操作。
sbitl6：16位特殊功能寄存器變量。存儲(chǔ)在片內(nèi)特殊功能寄存器的連續(xù)2個(gè)字節(jié)的低地址上，這個(gè)變量類型很少使用。
以上這些Keil C51中新增的變量類型，不支持?jǐn)?shù)組和指針操作。