keil c51單片機編程直接使用二進制的方法解析

單片機編程軟件實際使用較多，因此單片機編程軟件具備很強的使用價值。對于單片機編程軟件，小編曾帶來諸多介紹，如單片機編程軟件有哪些等。本文對單片機編程軟件的講解基于Keil C51，主要內(nèi)容為介紹keil對雙數(shù)據(jù)指針的支持情況以及其代碼生成機制，并為大家介紹keil c51直接使用二進制的方法。

在8051體系中，數(shù)據(jù)指針DPTR作為一個特殊的16位寄存器，用于尋址64 KB的XDATA或CODE空間，通常它被當(dāng)作一個16位指針，指向一個常數(shù)表。雙數(shù)據(jù)指針可以改善同時有兩個16位指針使用時的性能。作為一種增強特性，有許多8051派生型器件支持雙數(shù)據(jù)指針。以宏晶科技STC89系列的產(chǎn)品為例，DPTR被增強為DPTR0和DPTR1兩個，仍然使用原來的地址，用另外一個SFR AUXR1的0位DPS來切換。當(dāng)DPS位為0時，所有對DPTR的操作使用DPTR0;當(dāng)DPS位為1時，所有對DPTR的操作使用DPTR1。這樣，通過一個簡單的INC AUXR1指令，就可以來回切換兩個數(shù)據(jù)指針。

一、Keil C51對雙數(shù)據(jù)指針的支持情況

作為一個常用的C51編譯器，Keil C51是支持雙數(shù)據(jù)指針的，但并不是直接支持。如果要在C51程序中使用雙數(shù)據(jù)指針，有一些特別的要求。

首先來看Keil C51是如何支持雙數(shù)據(jù)指針的。

在Keil C51的編譯器手冊中指出：#pragma modp2可以打開Philips或Atmel WM系列器件中有雙DPTR的型號，并且可以提升以下庫函數(shù)的性能，包括：memcpy，memmove，memcmp，strcpy，strcmp。

Keil公司也提供了一個對照表，對比性能的提升。對比的型號是8051和Dallas 320，函數(shù)是memcpy塊拷貝。對照表如下：

看起來似乎使用庫函數(shù)就可以大幅度提高程序性能，但實際上這樣做并不能保證一定可以提高程序性能。首先Dallas 320是4T的CPU，本身就比12T的8051快。其次，以memcpy為例，它的原型是void*memcpy(void*s1，const void*s2，int len)，其傳人參數(shù)有3個，合計8字節(jié)，要使用數(shù)據(jù)段來傳送。在數(shù)據(jù)量少的情況下，參數(shù)傳遞的開銷就有可能大過數(shù)據(jù)傳遞的開銷。如果想要在數(shù)據(jù)塊拷貝或移動的同時對數(shù)據(jù)加以處理，比如在一個目的數(shù)據(jù)塊后面加上一個校驗和，那么使用庫函數(shù)是辦不到的，只有通過循環(huán)來進行。當(dāng)數(shù)據(jù)塊的源和目都是16位地址時，每一次循環(huán)都會有兩次對數(shù)據(jù)指針的賦值，在源地址和目地址之間來回切換，這時采用雙數(shù)據(jù)指針會有效地提高程序性能。

如果要在程序中直接生成使用雙數(shù)據(jù)指針的代碼，目前沒有直接的編譯指令。Keil公司在它的網(wǎng)站上曾說過多數(shù)據(jù)指針支持庫函數(shù)，并且目前也未打算在編澤器中直接支持多數(shù)據(jù)指針。

二、 Keil C中直接生成雙數(shù)據(jù)指針的代碼

實際上，Keil C51編譯器還是可以直接生成使用雙數(shù)據(jù)指針的代碼的，只要沒定好適當(dāng)?shù)膬?yōu)化級別，安排好適當(dāng)?shù)腃51語句，編譯器就會生成使用雙數(shù)據(jù)指針的代碼。下面給出一個例子，使用雙數(shù)據(jù)指針將CODE區(qū)的一個16字節(jié)的數(shù)組拷貝到XDATA區(qū)。 編譯后其中for循環(huán)的匯編代碼主體如下：

可以看到，匯編代碼基本上是最簡化的使用雙數(shù)據(jù)指針的匯編程序。

由上面的代碼可知，在優(yōu)化級別7(Extended Index Ac-cess OpTImizing)的作用下，DPTR被調(diào)用了。通過類型轉(zhuǎn)換和SFR指令的配合，雙數(shù)據(jù)指針指令被生成。這足一個經(jīng)驗方法，基本上這是一個框架，可以在看到雙DPTR調(diào)用被生成后加入其他語句，在塊操作的同時處理數(shù)據(jù)。

三、調(diào)試環(huán)境的設(shè)定

在Keil uVision2環(huán)境下，軟件仿真Philips或AtmelWM系列器件中有雙DPTR的型號時，仿真器中會有AUXR1、DPTR0、DPTR1這3個寄存器。如果不使能雙DPTR特性，仿真時DPTR的值是混亂的。對于宏晶科技STC89系列器件的雙DPTR特性，打開軟件仿真設(shè)定的具體步驟是：在File/Device Database菜單中選擇STC的某一具體型號，在OpTIons框中"CPU="一項后加上MODP2，然后單擊Update更新器件庫。打開雙數(shù)據(jù)指針調(diào)試后，再啟動Debug，就會有AUXR1、DPTR[0]、DPTR[1]這3個寄存器。當(dāng)加載上述程序時，會清楚地看到雙數(shù)據(jù)指針的操作和AUXR1的變化。

四、Keil C51中直接使用二進制數(shù)方法

在Keil C51中數(shù)不能直接以二進制形式賦值，雖然在8051的匯編中是可以的。二進制數(shù)雖然書寫長，易出錯，但是由于是一位位寫的，所以程序設(shè)計者能夠很明確的看到每一位的狀態(tài)，看得比較直觀。于是很多人懷念了8051的匯編，很想在C51中使用二進制。沒猜錯的話搜到本篇日志的人很可能就是來找這種解決辦法的，下面兩種辦法都是不錯的選擇。

方法一：

建立一個頭文件，將所有的二進制數(shù)宏定義列舉出來，用的時候直接使用宏定義，頭文件定義：binary(右鍵>>“目標(biāo)另存為”>>下載)。

方法二：

做一個帶參數(shù)宏定義，將輸入的類二進制數(shù)變換為對應(yīng)的16進制數(shù)，整個定義和使用實例請見下文，可以直接使用，如果想研究原理又看不懂帶參宏定義的朋友們請參考譚浩強的《C程序設(shè)計》預(yù)處理命令一章內(nèi)容(第三版在P204-P211)。

#define LongToBin(n) \

(\

((n >> 21) & 0x80) | \

((n >> 18) & 0x40) | \

((n >> 15) & 0x20) | \

((n >> 12) & 0x10) | \

((n >> 9) & 0x08) | \

((n >> 6) & 0x04) | \

((n >> 3) & 0x02) | \

((n ) & 0x01) \

)

#define Bin(n) LongToBin(0x##n##l)

void main(void)

{

unisigned char c;

c = Bin(10101001); //相當(dāng)于c = 0xA9

}

上面預(yù)處理指令中使用了反斜杠\，這里解釋一下：每一條預(yù)處理語句總是以"#"字符開始，并且不能超過一行，一旦遇到換行符語句就被當(dāng)做結(jié)束，唯一的一種能將預(yù)處理語句擴展到多行的辦法就是在換行符之前加一個反斜杠('\')。
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