Keil C51 總線(xiàn)外設操作問(wèn)題的深入分析

1 問(wèn)題回顧和分析

    原文中提到：在實(shí)際工作中遇到對同一端口反復連續讀取，Keil C5l編譯并未達到預期的結果。原文作者對C編譯出來(lái)的匯編程序進(jìn)行分析發(fā)現，對同一端口的第二次讀取語(yǔ)句并未被編譯。但可惜原文作者并未分析沒(méi)有被編譯的原因，而是匆忙地采用一些不太規范的方法試驗出了兩種解決辦法。

    對此問(wèn)題，翻閱Keil C51的手冊很容易發(fā)現：KellC51的編譯器有一個(gè)優(yōu)化設置，不同的優(yōu)化設置，會(huì )產(chǎn)生不同的編譯結果。一般情況缺省編譯優(yōu)化設置被設定為8級優(yōu)化，實(shí)際最高可設定為9級優(yōu)化：

    ①Dead code elimination。
    ②Data overlaymg。
    ③Peephole optimization。
    ④Register variables。
    ⑤Common subexpression elimination。
    ⑥Loop rotation。
    ⑦Extended Index Access 0ptimizing。
    ⑧Reuse Common。Entry Code。
    ⑨Common Block Subroutines。

    而以上的問(wèn)題，正是由于KeiI C5l編譯優(yōu)化產(chǎn)生的。因為在原文程序中將外設地址直接按如下定義：
    unsigned char xdata MAXl97_at_Ox8000；

    采用_at_將變量MAXl97定義到外部擴展RAM指定地址Ox8OOO。因此，Keil C51優(yōu)化編譯理所當然認為重復讀第二次是沒(méi)有用的，直接用第一次讀取的結果就可以了，因此編譯器跳過(guò)了第二條讀取語(yǔ)句。至此，問(wèn)題就一目了然了。

2  解決方法

    由以上分析很容易就能提出很好的解決辦法。

2.1  最簡(jiǎn)單最直接的辦法

    程序一點(diǎn)都不用修改，將Keil C5l的編譯優(yōu)化選擇設置為0(不優(yōu)化)就可以了。

    選擇project窗口的Target，然后打開(kāi)“Options forTarget”設置對話(huà)框，選擇“C5l”選項卡，將“Code Optimiztaion”中的“Level”選擇為“0：Costant folding”。再次編譯后，大家會(huì )發(fā)現編譯結果為：

    CLR MAXHBEN
    MOV DPTR，#M．AXl97
    MOVX A，@DPTR
    MOV R7．A
    MOV down8．R7
    SETB MAXHBEN
    MOV DPTR，#MAXl97
    MOVX A，@DPTR
    MOV R7．A
    MOV uD4．R7
    兩次讀取操作都被編譯出來(lái)了。{{分頁(yè)}}

2.2  最好的方法

    告訴Keil C51，這個(gè)地址不是一般的擴展RAM，而是連接的設備，具有“揮發(fā)”特性，每次讀取都是有意義的。

    可以修改變量定義，增加“volatile”關(guān)鍵字說(shuō)明其特征：
    unsigned char volatile xdata MAXl97_at_Ox8000；

    也可以在程序中包含系統頭文件：“#incIude<ab—sacc．h>”，然后在程序中修改變量，定義為直接地址：

    #defme MAXl97 XBYTE[Ox8000]

    這樣，。Keil C51的設置仍然可以保留高級優(yōu)化，且編譯結果中，同樣兩次讀取并不會(huì )被優(yōu)化跳過(guò)。

2.3  硬件解決方法

    原文中將MAXl97的數據直接連接到數據總線(xiàn)，而對地址總線(xiàn)并未使用，采用一根端口線(xiàn)選擇操作高低字節。很簡(jiǎn)單的修改方法就是使用一根地址線(xiàn)選擇操作高低字節即可。比如：將P2．0(A8)連接到原來(lái)P1．O連接的HBEN腳(MAXl97的5腳)，在程序中分別定義高低字節的操作地址：

    unsigned char volatile xdata MAXl97_L_aI_Ox8000;
    unsigned char volatile xdata MAXl97 H at 0．x8100；
    將原來(lái)的程序：
    MAXHBEN=O； ／／讀取低8位
    down8=MAXl97：
    MAXHBEN=1； ／／讀取高4位
    up4=MAXl97：
    改為以下兩句即可：
    down8=MAXl97_L； ／／讀取低8位
    up4=MAXl97_H； ／／讀取高4位

3  小結

    Keil C51經(jīng)過(guò)長(cháng)期考驗和改進(jìn)以及大量開(kāi)發(fā)人員的實(shí)際使用，已經(jīng)克服了絕大多數的問(wèn)題，并且其編譯效率也非常高。對于一般的使用，很難再發(fā)現什么問(wèn)題。筆者曾經(jīng)粗略研究過(guò)一下Keil C51優(yōu)化編譯的結果，非常佩服Keil C51設計者的智慧，一些C程序編譯產(chǎn)生的匯編代碼，甚至比一般程序員直接用匯編編寫(xiě)的代碼還要優(yōu)秀和簡(jiǎn)練。通過(guò)研讀KeilC51編譯產(chǎn)生的匯編代碼，對提高匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序的水平都是很有幫助的。

    由本文中的問(wèn)題可以看出：在設計中遇到問(wèn)題時(shí)，一定不要被表面現象蒙蔽，不要急于解決。應該認真分析，找出問(wèn)題的原因，這樣才能從根本上徹底解決問(wèn)題。上不會(huì )出現不必要的干擾，防止了數據不一致的發(fā)生。