Keil C51 vs 标准C

 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：

　　8051存储类型及存储区域，存储模式，存储器类型声明，变量类型声明，位变量与位寻址，特殊功能寄存器(SFR)，C51指针

　　l函数属性

　　具体说明如下(8031为缺省CPU)。

　　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

　　第二节内存区域(MemoryAreas)：

　　1.PragramArea：

　　由Code说明可有多达64kBytes的程序存储器

　　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.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.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.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.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.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。

　　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]；

　　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。

　　第六节位变量与声明

　　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.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；

　　第七节KeilC51指针

　　C51支持一般指针(GenericPointer)和存储器指针(Memory_SpecificPointer).

　　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.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.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。

　　第八节KeilC51函数

　　C51函数声明对ANSIC作了扩展，具体包括：

　　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.通用存储工作区

　　3.选通用存储工作区由usingx声明，见上例。

　　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.#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.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.指定PL/M－51函数

　　由alien指定。