ANSI C与C51

KeilC51vs标准C1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：l8051存储类型及存储区域l存储模式l存储器类型声明l变量类型声明l位变量与位寻址l特殊功能寄存器(SFR)lC51指针l函数属性具体说明如下(8031为缺省CPU)。1.第一节KeilC51扩展关键字C51V4.0版本有以下扩展关键字(共19个)：_at_idatasfr16alieninterruptsmallbdatalarge_task_Codebitpdatausingreentrantxdatacompactsbitdatasfr2.第二节内存区域(MemoryAreas)：1.1.PragramArea：由Code说明可有多达64kBytes的程序存储器2.2.InternalDataMemory: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～7FHidata：间接寻址区，包括整个内部RAM区00H～FFHbdata：可位寻址区，20H～2FH3.3.ExternalDataMemory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～0FFFFHpdata：能访问1页(25bBytes)的外部RAM，主要用于紧凑模式(CompactModel)。4.4.SpeciacFunctionRegisterMemory8051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sfrP0=0x80;为PO口地址为80H，“＝”后H～FFH之间的常数。sfr16：字寻址，如sfr16T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xccT2H=0xCDsbit：位寻址，如sbitEA=0xAF;指定第0xAF位为EA，即中断允许还可以有如下定义方法：sbit0V=PSW^2；(定义0V为PSW的第2位)sbit0V＝0XDO^2；(同上)或bit0V-＝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：1.1.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。2.2.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。3.3.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。4.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：datauar1charcodearray[]＝“hello!”;unsignedcharxdataarr[10][4][4]；5.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1sbit从字节中定义的位变量0或1sfrsfr字节地址0～255sfr16sfr字地址0～65535其余数据类型如：char,enum,short,int,long,float等与ANSIC相同。6.第六节位变量与声明1.1.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＃pragmadisable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：bitarr[5]；错误。2.2.可位寻址区说明20H－2FH可作如下定义：intbdatai；charbdataarr[3]，然后：sbitbito＝in0；sbitbit15=I^15；sbitarr07=arr[0]^7；sbitarr15=arr[i]^7；7.第七节KeilC51指针C51支持一般指针(GenericPointer)和存储器指针(Memory_SpecificPointer).1.1.一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*xdataptr；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。2.2.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：chardata*str;str指向data区中char型数据intxdata*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。3.3.指针转换即指针在上两种类型之间转化：l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。l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。l可以强行改变指针类型。8.第八节KeilC51函数C51函数声明对ANSIC作了扩展，具体包括：1.1.中断函数声明：中断声明方法如下：voidserial_ISR()interrupt4[using1]{/*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。/*definenotusedinterrupt,sogenerateIRETintheirentrance*/voidextern0_ISR()interrupt0{}/*notused*/voidtimer0_ISR()interrupt1{}/*notused*/voidextern1_ISR()interrupt2{}/*notused*/voidtimer1_ISR()interrupt3{}/*notused*/voidserial_ISR()interrupt4{}/*notused*/2.2.通用存储工作区3.3.选通用存储工作区由usingx声明，见上例。4.4.指定存储模式由smallcompact及large说明，例如：voidfun1(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。5.5.#pragmadisable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。6.6.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。可以用以下两种方法解决函数重入：a、在相应的函数前使用前述“#pragmadisable”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：voidfunc(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“#pragmanoaregs”，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。7.7.指定PL/M－51函数由alien指定。4.第四章KeilC51高级编程本章讨论以下内容：l绝对地址访问lC与汇编的接口lC51软件包中的通用文件l段名转换与程序优化1.第一节绝对地址访问C51提供了三种访问绝对地址的方法：1.1.绝对宏：在程序中，用“＃includeabsacc.h”即可使用其中定义的宏来访问绝对地址，包括：CBYTE、XBYTE、PWORD、DBYTE、CWORD、XWORD、PBYTE、DWORD具体使用可看一看absacc.h便知例如：rval=CBYTE[0x0002];指向程序存贮器的0002h地址rval=XWORD[0x0002];指向外RAM的0004h地址2.2._at_关键字直接在数据定义后加上_at_const即可，但是注意：(1)绝对变量不能被初使化；(2)bit型函数及变量不能用_at_指定。例如：idatastructlinklist_at_0x40;指定list结构从40h开始。xdatachartext[25b]_at_0xE000；指定text数组从0E000H开始提示：如果外部绝对变量是I/O端口等可自行变化数据，需要使用volatile关键字进行描述，请参考absacc.h。3.3.连接定位控制此法是利用连接控制指令codexdatapdata\databdata对“段”地址进行，如要指定某具体变量地址，则很有局限性，不作详细讨论。2.第二节KeilC51与汇编的接口1.1.模块内接口方法是用＃pragma语句具体结构是：#pragmaasm汇编行#pragmaendasm这种方法实质是通过asm与ndasm告诉C51编译器中间行不用编译为汇编行，因而在编译控制指令中有SRC以控制将这些不用编译的行存入其中。2.2.模块间接口C模块与汇编模块的接口较简单，分别用C51与A51对源文件进行编译，然后用L51将obj文件连接即可，关键问题在于C函数与汇编函数之间的参数传递问题，C51中有两种参数传递方法。(1)通过寄存器传递函数参数最多只能有3个参数通过寄存器传递，规律如下表：参数数目charintlong,float一般指针123R7R5R3R6&R7R4&R5R2&R3R4～R7R4～R7R1～R3R1～R3R1～R3(2)通过固定存储区传递(fixedmemory)这种方法将bit型参数传给一个存储段中：？function_name?BIT将其它类型参数均传给下面的段：？function_name?BYTE,且按照预选顺序存放。至于这个固定存储区本身在何处，则由存储模式默认。(3)函数的返回值函数返回值一律放于寄存器中，有如下规律：returntypeRegistev说明bit标志位由具体标志位返回char/unsignedchar1_byte指针R7单字节由R7返回int/unsignedint2_byte指针R6&R7双字节由R6和R7返回,MSB在R6long&unsignedlongR4～R7MSB在R4,LSB在R7floatR4～R732BitIEEE格式一般指针R1～R3存储类型在R3高位R2低R1(4)SRC控制该控制指令将C文件编译生成汇编文件(.SRC)，该汇编文件可改名后，生成汇编.ASM文件，再用A51进行编译。3.第三节KeilC51软件包中的通用文件在C51\LiB目录下有几个C源文件，这几个C源文件有非常重要的作用，对它们稍事修改，就可以用在自己的专用系统中。1.1.动态内存分配init_mem.C：此文件是初始化动态内存区的程序源代码。它可以指定动态内存的位置及大小，只有使用了init_mem()才可以调回其它函数，诸如malloccalloc,realloc等。calloc.c：此文件是给数组分配内存的源代码，它可以指定单位数据类型及该单元数目。malloc.c：此文件是malloc的源代码，分配一段固定大小的内存。realloc.c：此文件是realloc.c源代码，其功能是调整当前分配动态内存的大小。2.