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[導(dǎo)讀]C51 中的變量定義 C51可支持圖5-1所列的數(shù)據(jù)類型,但80C51單片機(jī)的CPU是一個8位微控制器。用8位字節(jié)(如:char和unsigned char)的操作比用整數(shù)或長整數(shù)類型的操作更有效。對于C這樣的高級語言,不管使用什么樣的數(shù)據(jù)

C51 中的變量定義

C51可支持圖5-1所列的數(shù)據(jù)類型,但80C51單片機(jī)的CPU是一個8位微控制器。用8位字節(jié)(如:char和unsigned char)的操作比用整數(shù)或長整數(shù)類型的操作更有效。對于C這樣的高級語言,不管使用什么樣的數(shù)據(jù)類型,表面上看起來很簡單,然而,實(shí)際上C51編譯器要用一系列機(jī)器指令對其進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型處理。特別是使用浮點(diǎn)變量時,將明顯地增加程序長度和運(yùn)算時間。除非程序必須保證運(yùn)行精度,在編寫C程序時,盡量避免使用大量的不必要的變量類型。否則會增加所調(diào)用的函數(shù)的數(shù)量,使程序過于龐大,運(yùn)行速度降低,甚至在代碼區(qū)中無法安裝。

下面僅對C51在變量定義中注意的問題以及與80C51存儲資源有關(guān)的問題作說明,其余遵循C語言的規(guī)定。

1.變量聲明

在變量的聲明中,可以包括存儲類型和signed或unsigned等屬性。如:

(1)char data var1;

定義字符型變量var1,被分配在內(nèi)部RAM低128B,編譯后,通過直接尋址方式訪問。

(2)char code text[ ] = “ENTER PARAMETER”;

定義字符數(shù)組text[ ],將其分配到程序存儲區(qū),并賦初始值“ENTER PARAMETER”。編譯后,通過MOVC A, @A+DPTR訪問。

(3)unsigned long xdata array[100];

定義無符號長整型數(shù)組array[100],將其分配到外RAM中,編譯后,通過MOVX A, @DPTR訪問。

(4)float idata x,y,z;

定義浮點(diǎn)類型變量x,y,z,將其分配到內(nèi)RAM中,編譯后,通過間接尋址方式訪問。

(5)unsigned int pdata dimension;

定義無符號整型變量dimension,將其分配到外RAM中,編譯后,通過MOVX A, @Ri指令采用分頁的形式訪問。

(6)unsigned char xdata vector[10][4][4];

定義無符號字符型數(shù)組vector[10][4][4],將其分配到外RAM中,編譯后,通過MOVX A,@DPTR訪問。

(7)char bdata flags;

定義字符型變量flags,將其分配到可位尋址的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中,可以以字節(jié)方式訪問,也可以以位方式訪問。

如果在變量的定義中,沒有包括存儲器類型,編譯器將自動選用默認(rèn)或暗示的存儲器類型。暗示的存儲器類型適用于所有的全局變量和靜態(tài)變量,還有不能分配在寄存器中的函數(shù)參數(shù)和局部變量。默認(rèn)的存儲器類型由編譯器的參數(shù)SMALL、COMPACT及LARGE決定,這些參數(shù)定義了編譯時使用的存儲模式。

2.位變量(bit)

與80C51硬件特性操作有關(guān)的可以定義成位變量。位變量定位在80C51單片機(jī)的片內(nèi)RAM的位尋址空間。

3.整型變量(int)

整形變量的長度為16位,占2個字節(jié),在存儲器中的存放格式為高位在低地址字節(jié),低位在高地址字節(jié)。

4.浮點(diǎn)變量(float)

浮點(diǎn)變量的長度為32位,占4個字節(jié),在存儲器中的存放格式如下:


地址

+0

+1

+2

+3

內(nèi)容

MMMMMMMM

MMMMMMMM

EMMMMMMM

SEEEEEEE


其中: S表示符號位,1表示“正”,0表示“負(fù)”。

M表示23尾數(shù),省略了最高位1。

E表示8位指數(shù)位。

5.特殊功能寄存器(sfr、sfr16、sbit)

80C51單片機(jī)提供128B的SFR尋址區(qū),這個區(qū)域可位尋址、字節(jié)尋址或字尋址,用以控制定時器、計數(shù)器、串口、I/O及其他部件,分別由以下幾種關(guān)鍵字說明:

(1)sfr:字節(jié)尋址。比如sfr P0=0x80;表示P0口地址為80H,“=”后為80H~FFH之間的常數(shù)。

(2)sfr16:字尋址。如sfr16 T2=0xCCCD;指定Timer2口地址T2L=CCH,T2H=CDH。

(3)sbit:位尋址。如sbit EA=0xAF位為EA,即中斷允許。還可以有如下的定義方法:

例如:sbit OV=PSW^2; /*定義OV為PSW的第2位,當(dāng)然需要先有PSW定義*/

sbit OV=0XD0^2; /*同上*/

在實(shí)際應(yīng)用中,建議將這些定義放入一個頭文件中,以便使用。KeilC51中的reg51.h便是這樣一個文件,所以,在C程序中會看到“#include”語句。

6.C51中的指針

C51編譯器支持用星號(*)進(jìn)行指針聲明??梢杂弥羔樛瓿稍跇?biāo)準(zhǔn)C語言中所有操作。另外,由于80C51單片機(jī)及其派生系列所具有的獨(dú)特結(jié)構(gòu),C51編譯器支持兩種不同類型的指針:存儲器指針和通用指針。

(1)通用指針。通用或未定型的指針的聲明和標(biāo)準(zhǔn)C語言中一樣。如:

char * s; /*字符指針*/

int * numptr; /*整型指針*/

long * state; /*長整型指針*/

通用指針總是需要三個字節(jié)來存儲:第一個字節(jié)表示存儲器類型,第二個字節(jié)是指針的高字節(jié),第三個字節(jié)是指針的低字節(jié)。

通用指針可以用來訪問所有類型的變量,而不管變量存儲在哪個存儲空間中。因而,許多庫函數(shù)都使用通用指針。通過使用通用指針,一個函數(shù)可以訪問數(shù)據(jù),而不用考慮它存儲在什么存儲器中。

通用指針很方便,但是也很慢。在所指向目標(biāo)的存儲空間不明確的情況下,它們用得最多。

(2)存儲器指針。存儲器指針或類型確定的指針在定義時包括一個存儲器類型說明,并且總是指向此說明的特定存儲器空間。例如:

char data * str; /*指向內(nèi)RAM低128B的字符指針*/

int xdata * numtab; /*指向程序存儲區(qū)的長整形指針*/

正是由于存儲器類型在編譯時已經(jīng)確定,通用指針中用來表示存儲器類型的字節(jié)就不再需要了。

指向idata、data、bdata和pdata的存儲器指針用一個字節(jié)保存,指向code和xdata的存儲器指針用兩個字節(jié)保存。使用存儲器指針比通用指針效率要高,速度要快。當(dāng)然,存儲器指針的使用不是很方便。在所指向目標(biāo)的存儲空間明確并不會變化的情況下,它們用得最多。

7.C51中的函數(shù)

C51中函數(shù)的定義和使用與標(biāo)準(zhǔn)C基本相同,但對遞歸調(diào)用有所不同,C51編譯器采用一個擴(kuò)展關(guān)鍵字reentrant作為定義函數(shù)的選項(xiàng),需要將一個函數(shù)定義為再入函數(shù)時,只要在函數(shù)名的后面加上關(guān)鍵字reentrant即可,其格式如下:

函數(shù)類型 函數(shù)名(形式參數(shù))[reentrant]

再入函數(shù)可被遞歸調(diào)用,無論合適,包括中斷服務(wù)函數(shù)在內(nèi)的任何函數(shù)都可調(diào)用再入函數(shù)。與非再入函數(shù)的參數(shù)傳遞和局部變量的存儲分配方法不同,C51編譯器為再入函數(shù)生成一個模擬棧,通過這個模擬棧來完成參數(shù)傳遞和存放局部變量。模擬棧所在的存儲空間根據(jù)再入函數(shù)存儲器模式的不同,可以是data、pdata或xdata存儲空間。當(dāng)程序中包含有多種存儲器模式的再入函數(shù)時,C51編譯器為每種模式單獨(dú)建立一個模擬棧并獨(dú)立管理各自的指針。

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