ANSI C与C51.docx

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ANSIC与C51

ANSIC与C51

ANSIC与C51

Keil C51 vs 标准C 1

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_　idatasfr16alieninterruptsmall

bdatalarge_task_Codebitpdata

usingreentrantxdatacompactsbitdatasfr

2.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～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

3.3.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～0FFFFH

pdata：

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

4.4.SpeciacFunctionRegisterMemory

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=0xCD

sbit：

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：

datauar1

charcodearray[]＝“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1

sbit从字节中定义的位变量0或1

sfrsfr字节地址0～255

sfr16sfr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,sogenerate"IRET"intheirentrance*/

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“＃include”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：