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C語言訪問單片機特殊寄存器SFR的兩種方法

時間：2021-11-16 14:25:52
關鍵字： C語言    單片機    寄存器   
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[導讀]單片機的特殊功能寄存器SFR，是SRAM地址已經確定的SRAM單元，在C語言環(huán)境下對其訪問歸納起來有兩種方法。1采用標準C的強制類型轉換和指針來實現(xiàn)采用標準C的強制轉換和指針的概念來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器，例如:#defineDDRB(*(volatileunsignedchar...


單片機、ARM、嵌入式等硬件、軟件設計經驗的分享，并提供一定的技術支持。我已加入“維權騎士”（rightknights.com）的版權保護計劃" data-from="0">單片機的特殊功能寄存器SFR，是SRAM地址已經確定的SRAM單元，在C語言環(huán)境下對其訪問歸納起來有兩種方法。

1采用標準C的強制類型轉換和指針來實現(xiàn)

采用標準C的強制轉換和指針的概念來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器，例如:#define DDRB (*(volatile unsigned char *)0x25)

分析如下：

這樣讀/寫以0x25為地址的SRAM單元，直接書寫DDRB即可，即DDRB為變量，只不過變量的地址固定為0x25。例如：

DDRB = 0xff;
這樣比直接采用指針變量的方法直觀和方便的多，例如：

unsigned char *p, i;p = 0x25;i = *p; //把地址為0x25單元中的數(shù)據(jù)讀出送入i變量*p = 0; //向地址為0x25的單元中寫入0


總結一下，就是(*(volatile unsigned char *)0x25)可以看作是一個普通變量，這個變量由固定的地址，指向0x25。而0x25只是個常量，不是指針，更不是變量。

2對C編譯器進行語法擴充

對C編譯器進行語法擴充。例如MCS51系列KeilC中擴充sfr關鍵字，舉例如下：

sfr P0 = 0x80;
這樣操作0x80單元直接寫P0即可。

下面對AVR的C編譯器對訪問MCU寄存器的方法進行簡介。

A：采用標準C的強制類型轉換和指針來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器，每一個C編譯器都支持，原因很簡單，這是標準C。

B：ICCAVR和GCCAVR沒有定義新的數(shù)據(jù)類型，只能采用標準C的強制類型轉換和指針來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器。而IAR和CodeVisionAVR編譯器對ANSI C進行了擴充，都定義了新的數(shù)據(jù)類型，是C語言可以直接訪問MCU的有關寄存器，例如，IAR中：

SFR_B(DDRB, 0x28)CodeVisionAVR中：sfrb DDRB = 0x28


這樣,PORTB=0xff;等同于(*(volatile unsigned char *)0x05) = 0xff;而0x25正好是寄存器PORTB在器件ATmega48/88/168中的地址。

GCCAVR每個AVR器件在頭文件不采用直接定義特殊功能寄存器宏，例如在iomx8.h文件中一個定義如下：

#define?PORTB?_SFR_IO8(0x25)


而在sfr_defs.h中可以找到如下兩個宏定義：

#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr) 0x20)#define?_MMIO_BYTE(mem_addr)?(*(volatile?unit8_t?*)(mem_addr))

實質上與直接的強制類型轉換和指針定義是一樣的。

另外，GCCAVR中宏_BV(bit)是操作I/O寄存器是頻繁用到的，avr-libc建議使用這一宏進行寄存器的位操作，他在文件sfr_defs.h中定義如下：

#define _BV(bit)
以下是他的使用示例：

DDRB?=?_BV(PB0)?|?_BV(PB1);?//器件頭文件中已經定義PB0代表0，PB1代表1
他等同于“DDRB=0x03;”,這樣寫的目的是為了提供程序的可讀性。不要擔心它會生成比“DDRB=0x03;”更大的代碼，編譯器會處理這種事情，最終會輸出與“DDRB=0x03;”同樣的結果。

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