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标题: 实用,经典的单片机编程要点[4] [打印本页]

作者: whut_wj 时间: 2008-9-24 17:54
标题: 实用,经典的单片机编程要点[4]
<

class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; tab-stops: 110.55pt; mso-layout-grid-align: none">讨论两个内容:1.静态变量(static)            2. 可变变量（volatile）这两个关键字用好事半功倍.他们有什么作用,怎么用,要注意什么,请看下文:   静态变量(static)<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com

ffice:office" /><o:p></o:p>使用静态有二个主要功能：<o:p></o:p>第一个最常用的用法是定义一个变量，在函数连续调用期间，变量不会消失。<o:p></o:p>第二个使用静态的用法是限制变量的范围。在模块级定义时，能被整个模块中所有函数访问，不能被其它函数访问。这非常重要，因为当严格限制全局变量众所周知的问题时，它让我们获得所有全局变量执行性能的好处。因此，如果我们有必须被一些函数频繁访问的数据结构，就应当将函数放入同一模块中，并将结构声明为静态。这样所有函数能够访问而不必通过一个访问函数的上层，同时与数据结构无关的代码禁止访问它。这一技术是一种变通方法，立即可访问变量在小的机器上实质上取得了足够的性能。<o:p></o:p>声明模块级静态变量（与将其设为全局相反）能取得一些其他潜在的益处。静态变量由于定义，只能被一组特定的函数访问。因此，编译器和连接器能够明智地选择变量在存贮空间的放置。例如，对于静态变量，编译器/连接器也许选择将一个模块中所有静态变量放在连续的区域，这样增加了各种优化机会，例如用简单的增加或减少代替重载。相反，全局变量在存贮空间的位置通常计划于优化编译器的哈稀算法，这排除了可能的优化。<o:p></o:p>须着重指出, 这些变量不会存贮在堆栈中，因为它们必须保存其值。<o:p></o:p>下面给出一个静态变量怎样工作的例子：<o:p></o:p>FILE1.c<o:p></o:p>#include <FILE2.h>    //包含文件FILE2.c<o:p></o:p>//中的函数<o:p></o:p>void main (void){<o:p></o:p>//第一次进入MyFunction之前，myVar=0。<o:p></o:p>MyFunction();      //在FILE2.c中<o:p></o:p>//第二次进入MyFunction之前，myVar=1。<o:p></o:p>MyFunction();      //在FILE2.c中<o:p></o:p><o:p> </o:p>}<o:p></o:p><o:p> </o:p>FILE2.c<o:p></o:p>void MyFunction (void){  //FILE2.C中定义<o:p></o:p>//MyFunction函数<o:p></o:p>static char myVar = 0;  //本地变量<o:p></o:p>//声明为static<o:p></o:p>myVar = myVar + 1;   //尽管myVar是本地变量，但它保持了自己的值。<o:p></o:p>}<o:p></o:p><o:p> </o:p>静态函数<o:p></o:p>一个静态函数只能被其所在模块中的其它函数调用。使用静态函数是结构化编程的好习惯。你也许惊讶地知道静态函数能产生小/快的代码。这是可能的，因为编译器在编译时确切地知道什么函数能调用一个给定的静态函数。因此，函数的相关内存区域能被调整，以致使用调用的一个短版本或跳转指令。潜在的改进甚至更好，编译器足够聪明地用跳转代替调用。<o:p></o:p>  关键字“static”的使用<o:p></o:p>在函数体声明静态的变量，在函数调用期间保持其质；<o:p></o:p>在模块内声明静态的变量，（但在函数体之外）能被模块内所有函数访问；<o:p></o:p>在模块内声明静态的函数，只能被模块内其它函数调用。<o:p></o:p>对于嵌入式系统：封装持续生存的数据（包装）；模块化编码（数据隐藏）；在每个模块中隐藏内部处理****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************** 可变（volatile）变量<o:p></o:p>可变变量是其值在正常程序流程以外可能改变的变量。在嵌入式系统中，这种情况通过两种主要途径发生：<o:p></o:p>通过一个中断服务程序，或作为硬件动作的结果。例如，通过一个串口接收到一个字符，结果串口状态寄存器更新，这完全在程序流程之外发生。很多程序员知道编译器不会试图优化一个volatile寄存器，而宁可每次重载它。<o:p></o:p>在嵌入式设备中，将所有外设寄存器声明为volatile是一个好习惯。<o:p></o:p>许多编译器供应商经常炫耀他们的代码优化，它们通常非常好，它们有些根本不明显，但能极大地减少周期和内存。但有时我们不想编译器聪明和优化一个部份，因为我们确实需要代码那样作。<o:p></o:p>我们怎样才能达到呢？那么，访问定义为volatile的变量从不会被编译器优化。<o:p></o:p>让我们分析一个例子,看看编译器是怎样处理一个volatile和一个非volatile变量…<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTA @0x00;<o:p></o:p>volatile unsigned char SCS1  @0x16;<o:p></o:p>unsigned char value;<o:p></o:p>void main(void){<o:p></o:p>PORTA = 0x05;            /* PORTA = 00000101 */<o:p></o:p>PORTA = 0x05;            /* PORTA = 00000101 */<o:p></o:p>SCS1;<o:p></o:p>value = 10;  <o:p></o:p>}<o:p></o:p>未使用Volatile关键字，编译器将其编译为：<o:p></o:p>MOV   #5,PORTA<o:p></o:p>LDA   #10<o:p></o:p>STA   @value<o:p></o:p>使用Volatile关键字后，编译器将其编译为：<o:p></o:p>MOV   #5,PORTA<o:p></o:p>MOV   #5,PORTA<o:p></o:p>LDA   SCS1<o:p></o:p>LDX   #10<o:p></o:p>STX   @value<o:p></o:p><o:p> </o:p>这段代码实际上不做任何事,但它很好地表达了优化怎样强烈地影响程序的结果。在main()中连续两次使用语句：PORTA=5，这没有意义，但让我们假设这是正确开发程序所必须的…在这两个语句之后，明显地有一条无意义语句“SCS1;”。让我们看当不使用volatile变量会发生什么…<o:p></o:p>我们得到了优化过的汇编代码。重复的语句Port A = 5消失了只剩下一句“move #5 to Port A”。语句“SCS1;”似乎什么都不做，因此聪明的编译器将它消去了。最后，将10加载到累加器并作为值存贮。<o:p></o:p>使用volatile关键字声明PORTA 和SCS1,得到的汇编代码没有优化，连续两次在Port A写入数值5，然后将SCS1加载到累加器。最后由于累加器被使用，于是用X寄存器存贮数值10。<o:p></o:p>好了,连续两次用数值5写PortA，假设这是需要这样做，但是加载SCS1到累加器有一个很有意义的值。这是串行通信接口SCI需要的，读SCS1寄存器目的是清除任何未决的标志。无意义的语句“SCS1;”被翻译为读寄存器的的汇编语句，这将清除SCI中未决的标志。<o:p></o:p>在嵌入式设备中将所有外设寄存器声明为volatile是一个好习惯。在分开的头文件中定义所有外设的名字，能使所写代码更友好并使迁移简化。下面这个例子用volatile变量声明所有寄存器，这样做较妥当，因为任何这些寄存器能在任何时候在程序流程之外被修改。<o:p></o:p>/* MC68HC908GP20/32  Official Peripheral Register Names */<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTA     @0x0000; /* Ports and data direction */<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTB     @0x0001;<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTC     @0x0002;<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTD     @0x0003;<o:p></o:p>volatile unsigned char PORTE     @0x0008;<o:p></o:p>volatile unsigned char DDRA      @0x0004; /* Data Direction Registers */<o:p></o:p>volatile unsigned char DDRB      @0x0005;<o:p></o:p>volatile unsigned char DDRC      @0x0006;<o:p></o:p>volatile unsigned char DDRD      @0x0007;<o:p></o:p>volatile unsigned char DDRE      @0x<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="C" SourceValue="0" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">000C</st1:chmetcnv>;<o:p></o:p>volatile unsigned char PTAPUE    @0x000D; /* Port pull-up enables */<o:p></o:p>volatile unsigned char PTCPUE    @0x000E;<o:p></o:p>volatile unsigned char PTDPUE    @0x<st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="F" SourceValue="0" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">000F</st1:chmetcnv>;<o:p></o:p>

作者: 50833713 时间: 2008-9-27 06:47
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作者: control 时间: 2009-3-15 18:15
顶~~

作者: chenrunshe_007 时间: 2009-4-10 13:32
看样子有点难喔

作者: dengxiaofeng 时间: 2009-4-11 23:52
好东西呀！
！！！！！！
！！！！！！！！！
呵呵

作者: dengxiaofeng 时间: 2009-4-11 23:53
好东西呀！
！！！！！！
！！！！！！！！！
呵呵

作者: 张瀚文315 时间: 2009-4-30 11:22

作者: chihua 时间: 2010-1-6 18:25

谢谢分享

作者: 破风 时间: 2010-1-21 18:35
学习了！！！！

作者: wenxijun1010 时间: 2011-4-21 18:56
学习了！！！

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