8051 是傳統 CISC 架構微控制器的代表,而 PIC 則是現代 RISC 架構微控制器的佳作。 雖然說 RISC 架構是公認未來微控制器的主流,但是 8051 藉著累積多年的發展環境與資源,特別是 C Compiler 的成熟,在未來仍然有相當大的想像空間。希望這是一本可以活用的互動式電子書,以討論及分享 KEIL C51 的程式設計經驗為目的。

  目前的內容有 :
記憶體 
8051 特有的記憶體型態 
特殊資料型態 
指定絕對位址的變數 
隱藏的初始化程序

程式範例:軟體模擬的 Single Master I 2C 介面程式

下載 KEIL C51 試用版

8051 特有的記憶體型態 
code    以 MOVC @A+DPTR 讀取的程式記憶體 
data    可以直接存取的內部資料記憶體 
idata    以 Mov @Rn 存取的內部資料記憶體 
bdata    可以位元定址(Bit Addressable)的內部記憶體 
xdata    以 MOVX @DPTR 存取的外部資料記憶體 
pdata    以 MOVX @Rn 存取的外部資料記憶體

特殊資料型態 
bit    一般位元(bit)變數 
sbit    絕對定址的位元(bit)變數

語法 
sbit    my_flag    =    location;    (location 範圍從 0x00 ~ 0x 7F)

範例 
sbit    EA =         0xAF; 
或是配合 bdata 宣告的位元(bit)變數

char    bdata        my_flags; 
sbit    flag0 =       my_flags ^ 0;

(注意 sbit 前不可以加 static)

sfr    特殊功能暫存器(Special Function Register)

語法 
sfr    my_sfr    =    location;    (location 範圍從 0x80 ~ 0xFF)

範例 
sfr    P0    =    0x80;

指定絕對位址的變數

在單一模組內可以使用下面的語法宣告

[memory_space]    type    variable_name    _at_    location

範例 
pdata        char    my_pdata    _at_    0x80;

如果該變數必須為多個模組所使用(Global Variable)則以

抽象指標(Abstract Pointer)的方式在標頭檔(Header File)定義較為方便。

#define    variable_name    *((data_type *)        location)

範例 
#define    my_pdata    *((char pdata *)    0x80)

(注意 char 與 pdata 的順序)

ABSACC.H 提供了下列方便的巨集(Macro)定義。

#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0) 
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0) 
#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0) 
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0) 
#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0) 
#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0) 
#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0) 
#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)

隱藏的初始化程序

80C 51 在電源重置後(Power On Reset)所執行的第一個程式模組並不是使用者的主程式 main(),而是一個隱藏在 KEIL-C51 標準程式庫中稱為 startup.a51 的程式模組。 
startup.a51 的主要工作是把包含 idata、xdata、pdata 在內的記憶體區塊清除為 0,並且初始化遞迴指標。接著 startup.a51 被執行的仍然是一個隱藏在 KEIL-C51 標準程式庫中稱為 init.a51 的程式模組。而 init.a51 的主要工作則是初始化具有非零初始值設定的變數。

在完成上述的初始化程序之後,80C51 的控制權才會交給 main() 開始執行使用者的程式。研究在 C51\Lib 目錄下相關模組的組合語言程式碼,使用者將會對 KEIL-C51 的架構有進一步的了解,同時更能掌握不同的高階應用技巧。

程式範例

軟體模擬的 Single Master I 2C 介面程式:C51-I 2C .C

暫存器庫(Register Bank)切換的應用

暫存器庫(Register Bank)切換的最大應用是在中斷程序的處理。一般的軟體設計會在程式進入中斷之後,利用切換暫存器庫的方式保持主程式 R0 ~ R7 暫存器的內容,不受中斷程序的影響而改變。

volatile 實例講解

volatile的本意是一般有兩種說法--1.“暫態的”;2.“易變的”。
這兩種說法都有可行。但是究竟volatile是什麼意思,現舉例說明(以Keil-c與a51為例,例子來自Keil FQA),看完例子後你應該明白volatile的意思了,如果還不明白,那只好再看一遍了。

例1.

void main (void)
{
    volatile int i;
    int j;

    i = ;  //1  不被優化 i=1
    i = ;  //2  不被優化 i=1
    i = ;  //3  不被優化 i=1

    j = ;  //4  被優化
    j = ;  //5  被優化
    j = ;  //6  j = 3
}

例2.
函數:

void func (void)
{
    unsigned char xdata xdata_junk;
    unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
    unsigned char t1, t2;

    t1 = *p;
    t2 = *p;
} 

編譯的彙編為:

 7E00    R     MOV     R6,#HIGH xdata_junk
 7F00    R     MOV     R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----

 8F82          MOV     DPL,R7
 8E83          MOV     DPH,R6

;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 注意
 E0            MOVX    A,@DPTR
 F500    R     MOV     t1,A

000B F500    R     MOV     t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
            RET    

將函數變為:

void func (void)
{
    volatile unsigned char xdata xdata_junk;
    volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
    unsigned char t1, t2;

    t1 = *p;
    t2 = *p;
}

編譯的彙編為:

 7E00    R     MOV     R6,#HIGH xdata_junk
 7F00    R     MOV     R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----

 8F82          MOV     DPL,R7
 8E83          MOV     DPH,R6

;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 E0            MOVX    A,@DPTR
 F500    R     MOV     t1,A        ;a處

000B E0            MOVX    A,@DPTR
000C F500    R     MOV     t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

            RET     

比較結果可以看出來,未用volatile關鍵字時,只從*p所指的位址讀一次
如在a處*p的內容有變化,則t2得到的則不是真正*p的內容。

例3

volatile unsigned char bdata var;  // use volatile keyword here
sbit var_0 = ;
sbit var_1 = ;
unsigned ];

void main (void)
{
    unsigned char i;

    ; i < sizeof (values); i++)
    {
        var = values[i];
        if (var_0)
        {
            var_1 = ;        //a處

            values[i] = var;  // without the volatile keyword, the compiler
                              // assumes that 'var' is unmodified and does not
                              // reload the variable content.
        }
    }
}

在此例中,如在a處到下一句運行前,var如有變化則不會,如var=0xff; 則在values[i] = var;得到的還是values[i] = 1;



應用舉例:

例1.

#define DBYTE ((unsigned char volatile data  *) 0)

說明:此處不用volatile關鍵字,可能得不到真正的內容。

例2.

#define TEST_VOLATILE_C

//***************************************************************
// verwendete Include Dateien
//***************************************************************
#if __C51__ < 600
    #error: !! Keil 版本不正確
#endif

//***************************************************************
// 函數 void v_IntOccured(void)
//***************************************************************
extern void v_IntOccured(void);

//***************************************************************
// 變數定義
//***************************************************************
char xdata cValue1;          //全局xdata
char volatile xdata cValue2; //全局xdata

//***************************************************************
// 函數: v_ExtInt0()
// 版本:
// 參數:
// 用途:cValue1++,cValue2++
//***************************************************************

{
    cValue1++;
    cValue2++;
}

//***************************************************************
// 函數: main()
// 版本:
// 參數:
// 用途:測試volatile
//***************************************************************

void main()
{
    char cErg;

    //1. 使cErg=cValue1;
    cErg = cValue1;

    //2. 在此處仿真時手動產生中斷INT0,使cValue1++; cValue2++
    if (cValue1 != cErg)
        v_IntOccured();

    //3. 使cErg=cValue2;
    cErg = cValue2;

    //4. 在此處仿真時手動產生中斷INT0,使cValue1++; cValue2++
    if (cValue2 != cErg)
        v_IntOccured();

    //5. 完成
    );
}

//***************************************************************
// 函數: v_IntOccured()
// 版本:
// 參數:
// 用途: 閉環
//***************************************************************
void v_IntOccured()
{
    );
}

仿真可以看出,在沒有用volatile時,即2處,程式不能進入v_IntOccured();但在4處可以進入v_IntOccured();

 
 

05-11 09:31