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  标题:Keil C51 总线外设操作问题的深入分析
cocolive 
副师长
等级: 分版主
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积分:1148
     楼主

Keil C51 总线外设操作问题的深入分析

阅读了《单片机与嵌入式系统应用》2005年第10期杂志《经验交流》栏目的一篇文章《Keil C5l对同一端口的连续读取方法》(原文)后,笔者认为该文并未就此问题进行深入准确的分析。文章中提到的两种解决方法并不直接和简单。笔者认为这并非是 Keil C51中不能处理对一个端口进行连续读写的问题,而是对Keil C51的使用不够熟悉和设计不够细致的问题,因此特撰写本文。

    本文中对原文提到的问题,提出了三种不同于原文的解决方法。每种方法都比原文中提到的方法更直接和简单,设计也更规范。(无意批评,请原文作者见谅)


1 问题回顾和分析
    原文中提到:在实际工作中遇到对同一端口反复连续读取,Keil C5l编译并未达到预期的结果。原文作者对C编译出来的汇编程序进行分析发现,对同一端口的第二次读取语句并未被编译。但可惜原文作者并未分析没有被编译的原因,而是匆忙地采用一些不太规范的方法试验出了两种解决办法。

    对此问题,翻阅Keil C51的手册很容易发现:KellC51的编译器有一个优化设置,不同的优化设置,会产生不同的编译结果。一般情况缺省编译优化设置被设定为8级优化,实际最高可设定为9级优化:
    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。

    而以上的问题,正是由于KeiI C5l编译优化产生的。因为在原文程序中将外设地址直接按如下定义:
    unsigned char xdata MAXl97_at_Ox8000;

    采用_at_将变量MAXl97定义到外部扩展RAM指定地址Ox8OOO。因此,Keil C51优化编译理所当然认为重复读第二次是没有用的,直接用第一次读取的结果就可以了,因此编译器跳过了第二条读取语句。至此,问题就一目了然了。


2  解决方法
    由以上分析很容易就能提出很好的解决办法。

2.1  最简单最直接的办法
    程序一点都不用修改,将Keil C5l的编译优化选择设置为0(不优化)就可以了。
    选择project窗口的Target,然后打开“Options forTarget”设置对话框,选择“C5l”选项卡,将“Code Optimiztaion”中的“Level”选择为“0:Costant folding”。再次编译后,大家会发现编译结果为:
    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
    两次读取操作都被编译出来了。

2.2  最好的方法
    告诉Keil C51,这个地址不是一般的扩展RAM,而是连接的设备,具有“挥发”特性,每次读取都是有意义的。

    可以修改变量定义,增加“volatile”关键字说明其特征:
    unsigned char volatile xdata MAXl97_at_Ox8000;

    也可以在程序中包含系统头文件:“#incIude<ab—sacc.h>”,然后在程序中修改变量,定义为直接地址:
    #defme MAXl97 XBYTE[Ox8000]


    这样,。Keil C51的设置仍然可以保留高级优化,且编译结果中,同样两次读取并不会被优化跳过。

2.3  硬件解决方法
    原文中将MAXl97的数据直接连接到数据总线,而对地址总线并未使用,采用一根端口线选择操作高低字节。很简单的修改方法就是使用一根地址线选择操作高低字节即可。比如:将P2.0(A8)连接到原来P1.O连接的HBEN脚(MAXl97的5脚),在程序中分别定义高低字节的操作地址:
    unsigned char volatile xdata MAXl97_L_aI_Ox8000;
    unsigned char volatile xdata MAXl97 H at 0.x8100;
    将原来的程序:
    MAXHBEN=O; //读取低8位
    down8=MAXl97:
    MAXHBEN=1; //读取高4位
    up4=MAXl97:
    改为以下两句即可:
    down8=MAXl97_L; //读取低8位
    up4=MAXl97_H; //读取高4位

3  小结
    Keil C51经过长期考验和改进以及大量开发人员的实际使用,已经克服了绝大多数的问题,并且其编译效率也非常高。对于一般的使用,很难再发现什么问题。笔者曾经粗略研究过一下Keil C51优化编译的结果,非常佩服Keil C51设计者的智慧,一些C程序编译产生的汇编代码,甚至比一般程序员直接用汇编编写的代码还要优秀和简练。通过研读KeilC51编译产生的汇编代码,对提高汇编语言编写程序的水平都是很有帮助的。

    由本文中的问题可以看出:在设计中遇到问题时,一定不要被表面现象蒙蔽,不要急于解决。应该认真分析,找出问题的原因,这样才能从根本上彻底解决问题。上不会出现不必要的干扰,防止了数据不一致的发生。

 
 
 2009-4-16 12:49:15  
cocolive 
副师长
等级: 分版主
文章:78
积分:1148
     第1楼
 
 
 2009-04-16 12:49:29  
年轻人 
士兵
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积分:78
     第2楼
 
 
 2009-07-23 00:20:25  
PLCcn 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第3楼
正在找,谢谢楼主!
 
 
 2009-08-09 11:59:22  
白小惠 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第4楼
 
 
 2009-09-16 00:53:53  
hedonghui 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第5楼
 
 
 2009-10-03 18:00:26  
pingshui 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第6楼
 
 
 2009-10-06 20:44:54  
xiaokai 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第7楼
很实际
 
 
 2009-10-15 10:05:47  
小浪 
士兵
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积分:76
     第8楼
学习了
 
 
 2009-12-09 00:39:01  
大兵Kat 
士兵
等级: 普通会员
文章:0
积分:76
     第9楼
很详细啊
 
 
 2009-12-26 17:34:54  
pop123 
士兵
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文章:0
积分:76
     第10楼
 
 
 2010-01-03 13:09:39  
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