C51編譯器-語言擴(kuò)展(1)-存儲器模型和存儲類型
Cx51對ANSI標(biāo)準(zhǔn)C進(jìn)行了擴(kuò)展。這些擴(kuò)展的大部分是為了支持8051系統(tǒng)的構(gòu)架。這些擴(kuò)展有:
8051上的存儲器類型和區(qū)域
l 存儲器模型
l 存儲器類型指示
l 變量類型指示
l 位變量和可位尋址數(shù)據(jù)
l 特殊功能寄存器
l 指針
l 函數(shù)屬性
關(guān)鍵字
_at_
alien
bdata
bit
code
compact
data
idata
interrupt
large
pdata
_priority_
reentrant
sbit
sfr
sfr16
small
_task_
using
xdata
你可以通過NOEXTEND控制指令禁止使用這些擴(kuò)展
8051 Memory Areas
8051構(gòu)架支持一定數(shù)量的物理上分開的用于數(shù)據(jù)和程序的存儲器區(qū)域或空間。每個存儲區(qū)域都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。有的區(qū)域是只可讀而不可寫的,有的區(qū)域是可讀也可以寫的,還有一些區(qū)域的讀寫速度比別的地方快得多。這種多樣性的存儲器空間是與那種把所有的數(shù)據(jù)程序和常量都放在計(jì)算機(jī)內(nèi)同一個物理空間的大型機(jī)小機(jī)型和微型機(jī)不同的。
Program Memory程序存儲器
程序存儲器是只讀存儲器,是不能被寫入的。根據(jù)8051的變種和硬件設(shè)計(jì),程序存儲器可以8051CPU內(nèi)部,也可以在外部,或者兩者都有。程序存儲器可以達(dá)到64K字節(jié)。程序代碼包括所有的函數(shù)和運(yùn)行時庫都放在程序存儲器。常量也可以放在程序存儲器中。8051只執(zhí)行入在程序存儲器中的程序。
在Cx51中,程序存儲器可以通過CODE類型的指示進(jìn)行訪問
Internal Data Memory
內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲存在于8051CPU內(nèi)部,可以讀出也可寫入。根據(jù)8015不同種類的變種,這個內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器可以在到256字節(jié)。前面的128個字節(jié)可以直接尋址也可以間接尋址。后面的128個字節(jié)只能通過間接尋址訪問。從20h開始的16個字節(jié)是可以位尋址的。
由于內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的訪問可以使用8位地址,所以訪問內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器是非常快的。然而,內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器只有256個字節(jié)。
使用Cx51,內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器可以分成三個不同的數(shù)據(jù)類型:data, xdata and bdata
Data存儲器指示僅指內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的前128字節(jié)。放在這個區(qū)域的數(shù)據(jù)采用直接尋址的方法行進(jìn)行訪問。
Idata指所有內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的所有256字節(jié);然而,放在這一區(qū)域的數(shù)據(jù)是通過間接尋址進(jìn)行訪問的,這種尋址方法比直接尋址稍慢。
Bdata指從20h開始的16個字節(jié)的位尋址空間。這個區(qū)域可以聲明那種可以位尋址的數(shù)據(jù)。
External Data Memory
(略)
Special Function Register Memory
(略)
Memory Models存儲器模式
存儲器模式?jīng)Q定了缺省的函數(shù)參數(shù),自動變量和沒有聲明的內(nèi)存類型的變量的存儲器類型。
注意:除了非常特殊的應(yīng)用,選用SMALL存儲器在類型。這樣產(chǎn)生的代碼的運(yùn)行速度更快,效率更高。
Small Model
在這一模式中,所有的變量,缺省的放在8051的內(nèi)部數(shù)據(jù)存區(qū)。在這種模式下的數(shù)據(jù)存取效率是非常高的。然而,堆棧也在放在內(nèi)部的RAM中,這樣堆棧的大小要求就很苛刻。如果連接器/編譯器被配置為可以覆蓋內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器,那么這一模式是最優(yōu)的選擇。
Compact Model
在這一模式中,所有的變量都放在外部數(shù)據(jù)存儲器的第一頁中。在這一模式中可以存放256字節(jié)的變量。這一模式的限制來源于它的尋址方式,這種方式是用寄存器R0和R1來尋址的。這種模式?jīng)]有small模式效率高,變量的訪問也沒有那么快。但這種模式比large模式快。
當(dāng)使用compact 模式時,Cx51用@R0和@R1來訪問外部的數(shù)據(jù)存儲器,如果想訪問高于256字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存器,那么高位字節(jié)可以通過Port 2來提供。在這種情況下,你必須正確初始化Port2到外部數(shù)據(jù)存儲器的正確的頁碼。這些可以startup代碼中來實(shí)現(xiàn)。你也必須為連接器指明PDATA的起始地址。
Large Model
在large模式下,所有的變量都放在外部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)(可以達(dá)到64K字節(jié))。數(shù)據(jù)指針(DPTR)用來尋址。存儲器的訪問通過這個數(shù)據(jù)指針時效率是不商的,尤其是對于變量的數(shù)據(jù)目大于2個字節(jié)時。這種訪問方式比small和compact方式要產(chǎn)生的代碼要多。
Memory Types存儲器類型
Cx51編譯器明確地支持8051構(gòu)架及基變種,而且提供了對所有8051存儲區(qū)域的訪問方式。每個變量都可以明確地分配給一個特定的存儲器空間
Explicitly Declared Memory Types明確聲明存儲器類型
通過在聲明中包含存儲器類型標(biāo)識符,可以指定變量的存儲區(qū)域。
類型
描述
code
數(shù)據(jù)存儲器(64K字節(jié)),通過movc @a+dptr 訪問
data
直接尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器,最快地尋址變量
idata
間接尋址地的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器,尋址內(nèi)部的256字節(jié)
bdata
內(nèi)部的可位尋址區(qū)域,可以位尋址和字節(jié)尋址(16字節(jié))
xdata
外部數(shù)據(jù)存儲器,通過mov @dptr尋址
pdata
尋址外部的一頁(256字節(jié))數(shù)據(jù)存儲器,通過movx @Rn尋址
通過signed和unsigned屬性,你可以在變量聲明時包含存儲區(qū)類型標(biāo)識
char data var1;
char code text[] = "ENTER PARAMETER:";
unsigned long xdata array[100];
float idata x,y,z;
unsigned int pdata dimension;
unsigned char xdata vector[10][4][4];
char bdata flags;
注意:在以前的版本中
data char x;
等同于
char data x;
然而,在以后的版本的Cx51編譯器,這一特點(diǎn)將不再支持
Implicit Memory Types默認(rèn)存儲器類型
如果在聲時變量缺省存儲器類型標(biāo)識符,則自動選擇默認(rèn)的存儲器類型。不能放在寄存器中的函數(shù)參數(shù)或自動變量也存放在缺省的存儲器區(qū)域。
缺省的存儲器類型由編譯器根據(jù)SMALL,COMPACT和LARGE的設(shè)置決定。