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Keil C51總線外設(shè)操作問題的深入分析

作者: 時間:2016-12-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
閱讀了《單片機嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》2005年第10期雜志《經(jīng)驗交流》欄目的一篇文章《KeilC5l對同一端口的連續(xù)讀取方法》(原文)后,筆者認為該文并未就此問題進行深入準確的分析。文章中提到的兩種解決方法并不直接和簡單。筆者認為這并非是Keil C51中不能處理對一個端口進行連續(xù)讀寫的問題,而是對Keil C51的使用不夠熟悉和設(shè)計不夠細致的問題,因此特撰寫本文。

本文中對原文提到的問題,提出了三種不同于原文的解決方法。每種方法都比原文中提到的方法更直接和簡單,設(shè)計也更規(guī)范。(無意批評,請原文作者見諒)

1 問題回顧和分析原文位置

原文中提到:在實際工作中遇到對同一端口反復(fù)連續(xù)讀取,Keil C5l編譯并未達到預(yù)期的結(jié)果。原文作者對C編譯出來的匯編程序進行分析發(fā)現(xiàn),對同一端口的第二次讀取語句并未被編譯。但可惜原文作者并未分析沒有被編譯的原因,而是匆忙地采用一些不太規(guī)范的方法試驗出了兩種解決辦法。

對此問題,翻閱Keil C51的手冊很容易發(fā)現(xiàn):KellC51的編譯器有一個優(yōu)化設(shè)置,不同的優(yōu)化設(shè)置,會產(chǎn)生不同的編譯結(jié)果。一般情況缺省編譯優(yōu)化設(shè)置被設(shè)定為8級優(yōu)化,實際最高可設(shè)定為9級優(yōu)化:

①Dead code elimination。

②Data overlaymg。

③Peephole optimization。

④Register variables。

⑤Common subexpression elimination。

⑥Loop rotation。

⑦Extended Index Access 0ptimizing。

⑧Reuse Common。Entry Code。

⑨Common Block Subroutines。

而以上的問題,正是由于KeiI C5l編譯優(yōu)化產(chǎn)生的。因為在原文程序中將外設(shè)地址直接按如下定義:

unsigned char xdata MAXl97_at_Ox8000;

采用_at_將變量MAXl97定義到外部擴展RAM指定地址Ox8OOO。因此,Keil C51優(yōu)化編譯理所當(dāng)然認為重復(fù)讀第二次是沒有用的,直接用第一次讀取的結(jié)果就可以了,因此編譯器跳過了第二條讀取語句。至此,問題就一目了然了。

2 解決方法原文位置

由以上分析很容易就能提出很好的解決辦法。

2.1 最簡單最直接的辦法

程序一點都不用修改,將Keil C5l的編譯優(yōu)化選擇設(shè)置為0(不優(yōu)化)就可以了。

選擇project窗口的Target,然后打開“Options forTarget”設(shè)置對話框,選擇“C5l”選項卡,將“Code Optimiztaion”中的“Level”選擇為“0:Costant folding”。再次編譯后,大家會發(fā)現(xiàn)編譯結(jié)果為:

CLR MAXHBEN
MOV DPTR,#M.AXl97
MOVX A,@DPTR
MOV R7.A
MOV down8.R7
SETB MAXHBEN
MOV DPTR,#MAXl97
MOVX A,@DPTR
MOV R7.A
MOV uD4.R7

兩次讀取操作都被編譯出來了。

2.2 最好的方法

告訴Keil C51,這個地址不是一般的擴展RAM,而是連接的設(shè)備,具有“揮發(fā)”特性,每次讀取都是有意義的。

可以修改變量定義,增加“volatile”關(guān)鍵字說明其特征:

unsigned char volatile xdata MAXl97_at_Ox8000;

也可以在程序中包含系統(tǒng)頭文件:“#incIude”,然后在程序中修改變量,定義為直接地址:

#defme MAXl97 XBYTE[Ox8000]

這樣,Keil C51的設(shè)置仍然可以保留高級優(yōu)化,且編譯結(jié)果中,同樣兩次讀取并不會被優(yōu)化跳過。

2.3 硬件解決方法

原文中將MAXl97的數(shù)據(jù)直接連接到數(shù)據(jù)總線,而對地址總線并未使用,采用一根端口線選擇操作高低字節(jié)。很簡單的修改方法就是使用一根地址線選擇操作高低字節(jié)即可。比如:將P2.0(A8)連接到原來P1.O連接的HBEN腳(MAXl97的5腳),在程序中分別定義高低字節(jié)的操作地址:

unsigned char volatile xdata MAXl97_L_aI_Ox8000;
unsigned char volatile xdata MAXl97 H at 0.x8100;
將原來的程序:
MAXHBEN="O"; //讀取低8位
down8=MAXl97:
MAXHBEN="1"; //讀取高4位
up4=MAXl97:
改為以下兩句即可:
down8=MAXl97_L; //讀取低8位
up4=MAXl97_H; //讀取高4位

3 小結(jié)

Keil C51經(jīng)過長期考驗和改進以及大量開發(fā)人員的實際使用,已經(jīng)克服了絕大多數(shù)的問題,并且其編譯效率也非常高。對于一般的使用,很難再發(fā)現(xiàn)什么問題。筆者曾經(jīng)粗略研究過一下Keil C51優(yōu)化編譯的結(jié)果,非常佩服Keil C51設(shè)計者的智慧,一些C程序編譯產(chǎn)生的匯編代碼,甚至比一般程序員直接用匯編編寫的代碼還要優(yōu)秀和簡練。通過研讀KeilC51編譯產(chǎn)生的匯編代碼,對提高匯編語言編寫程序的水平都是很有幫助的。

由本文中的問題可以看出:在設(shè)計中遇到問題時,一定不要被表面現(xiàn)象蒙蔽,不要急于解決。應(yīng)該認真分析,找出問題的原因,這樣才能從根本上徹底解決問題。上不會出現(xiàn)不必要的干擾,防止了數(shù)據(jù)不一致的發(fā)生。


關(guān)鍵詞: C51Keil操作外設(shè)總

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