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[导读]对于单片机编程软件,想必大家均有所了解。针对单片机编程软件,小编曾对keil、IAR予以介绍。本文对于单片机编程软件的讲解,同样基于keil。本文中,将介绍keil单片机编程软件变量用法下篇。如果你对单片机编程软件相关内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。

对于单片机编程软件,想必大家均有所了解。针对单片机编程软件,小编曾对keil、IAR予以介绍。本文对于单片机编程软件的讲解,同样基于keil。本文中,将介绍keil单片机编程软件变量用法下篇。如果你对单片机编程软件相关内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。

一、Keil C51中使用变量存储模式的必要性

在Keil C51中,变量的存储模式是一个可选项,如果不使用这个选项,则Keil C51在编译时自动进行优选分配。但这种处理方法有以下缺点:

①系统不知道各种变量的使用频度,有可能对使用频度高的变量使用了访问速度慢的片外存储方式,而对使用频高的变量使用了片内存储方式,使得程序的运行效率降低;

②在使用指针寻址时,由于不知道寻址对象的存储方式,只好使用一般指针,在Keil C51中一般指针要多占用1~2个字节,并且使用时还要对存储方式进行判断,增加了寻址操作时间。

如果能够在定义变量的同时定义其存储类型,可以高效地使用51内核单片机的存储空间,获得高质量的目标代码。

二、Keil C51变量的使用方法

2.1 全局变量和静态局部变量

全局变量一般会在多个函数中被使用,并在整个程序运行期间内有效,静态局部变量虽然只在一个函数中使用,但也是在整个程序运行期间有效。对于这些变量,应尽量选择data型,这样在目标代码中就可以用直接寻址指令访问,获得最高的访问速度,提高程序的工作效率。例如一个保存人数的全局变量n_g,在多个函数中都被经常用到,可以这样定义:

unsigned int data n_g;//对n_g赋值时使用“MOV XXH,……”指令

2.2 数组(包括全局和局部)

定义数组一般用idata存储类型,在目标代码中使用“MOV@Ri”指令进行间接寻址。如果因数组元素过多而在编译时报错,可以改用pdata和xdata存储类型。

数组定义为data存储类型意义不大,因为既然使用数组,就是希望能够根据某一自变量访问数组元素。如定义X[100],一般都是为了能够使用X(i是一个变量)来访问,这样在目标代码中就必须使用问接寻址,所以数组没有必要使用data存储类型,即便使用了data存储类型,在目标代码中也仍然要用间接寻址指令。数组定义成idata存储类型,在使用52内核且片内数据存储器不够时,会使用只能间接寻址的片内数据存储空间。这样,既不能降低处理速度,又扩大了可使用的存储空间。

2.3 供查表用的数据

这类数据的特点是需要始终保持不变,且使用时只读,因此应定义为code型。例如一个字形表:

image1.jpg

全局或局部code型变量在存储时无区别。

2.4 非静态局部变量

非静态局部变量仅在某一函数内使用,退出该函数时变量也被释放。

若系统使用small存储模式,对于这些变量可以不加存储说明,由编译软件自行按最优原则决定,因为仅在函数内使用的非静态局部变量,有可能使用工作寄存器R0~R7,这样会更快速和更节省存储空间。例如:

unsigned char i,j; //系统尽可能会用R0~R7存储i和j

若系统使用了compact或large存储模式,则应将这些变量定义为data存储模式,以防系统自行决定时被定义为pdagta或xdata模式而降低工作效率。

2.5 指针

如前所述,定义指针变量时有2个存储类型:数据存储类型,说明被寻址对象的存储类型;指针存储类型,说明指针自身的存储类型。当数据存储类型为xdata时,指针自身占用2个字节;当数据存储类型为pdata以及idata等片内存储类型时,指针自身占用1个字节;若不说明数据存储类型,指针自身就要占用3个字节。因此,在KeilC51中使用指针时,应尽量定义数据存储类型,但要特别注意指针中的数据存储类型与被寻址对象的存储类型必须一致。指针都是频繁使用的,它要不断被设置、修改和使用,因此它自身的存储类型应选择data型。例如定义一个数组时就同时定义其存储类型,以后用指针对其寻址时就将数组的存储类型添加到指针的数据类型中。方法如下:

image2.jpg

2.6 二义性变量

在标准C中如果要使用一个二义性变量,只能用枚举类型。如:

image3.jpg

以上程序在Keil C51中使用时,变量t虽然仅有0和1两种状态,但在目标代码中仍占用一个字节。此处理方法既浪费存储资源,又延长了处理时间,这对于8086内核算不上多大问题,但在资源有限、运行速度不高的51内核中就不能不考虑了。在Keil C51中可使用以下方法:

image4.jpg

这两种方式效果是完全相同的,但在目标代码中变量t仅占用1位(即1/8字节),而且因为51内核单片机指令系统中有位处理指令,生成的目标代码占用内存少、运行速度快。

2.7 特殊功能寄存器变量(包括位变量)

特殊功能寄存器中,累加器A、寄存器B、堆栈指针SP和数据指针DPTR是归系统使用的,在C51中不提供给用户。其他的特殊功能寄存器都可以用sfr定义成变量,其中地址可以被8整除者的各位,还可以用bsfr定义成位变量。访问这些变量,就可以对特殊功能寄存器及其可以位寻址的各位进行读写,达到操作单片机内部各硬件的目的。对于标准的51内核单片机,头文件reg51.h、reg52.h或其他头文件中已对这些特殊功能寄存器变量作了定义,用户可以用#include将此头文件包含进来,然后就可以使用了。现在很多51内核兼容型单片机扩展了更多的特殊功能寄存器,这些就需要用户自行定义,具体方法可参考器件的使用说明。

2.8 外部数据存储器变量

若设置成pdata和xdata存储类型,将把变量存储在片外数据存储器中。这两种存储类型的访问速度最慢,非迫不得已不要使用。在使用这两种存储类型时,注意尽量只用它保存原始数据或最终结果,尽量减少对其访问的次数,需要频繁访问的中间结果不要用它。

2.9 用外部数据存储器地址扩展的其他硬件

在单片机外部扩展的其他硬件,一般都借用外部数据存储器地址,表现为外部数据存储器单元形式。对于这些硬件,可以用指针进行读写操作。例如:

image5.jpg

以上便是此次小编带来的“单片机编程软件”相关内容,通过本文,希望大家对本文讲解的内容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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