Keil C51 總線外設(shè)操作問題的深入分析

在實(shí)際工作中遇到對(duì)同一端口反復(fù)連續(xù)讀取，Keil C5l編譯并未達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。原文作者對(duì)C編譯出來的匯編程序進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)同一端口的第二次讀取語(yǔ)句并未被編譯。但可惜原文作者并未分析沒有被編譯的原因，而是匆忙地采用一些不太規(guī)范的方法試驗(yàn)出了兩種解決辦法。    

對(duì)此問題，翻閱Keil C51的手冊(cè)很容易發(fā)現(xiàn)：KellC51的編譯器有一個(gè)優(yōu)化設(shè)置，不同的優(yōu)化設(shè)置，會(huì)產(chǎn)生不同的編譯結(jié)果。一般情況缺省編譯優(yōu)化設(shè)置被設(shè)定為8級(jí)優(yōu)化，實(shí)際最高可設(shè)定為9級(jí)優(yōu)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。    

而以上的問題，正是由于KeiI C5l編譯優(yōu)化產(chǎn)生的。因?yàn)樵谠某绦蛑袑⑼庠O(shè)地址直接按如下定義：    unsigned char xdata MAXl97_at_Ox8000；    

采用_at_將變量MAXl97定義到外部擴(kuò)展RAM指定地址Ox8OOO。因此，Keil C51優(yōu)化編譯理所當(dāng)然認(rèn)為重復(fù)讀第二次是沒有用的，直接用第一次讀取的結(jié)果就可以了，因此編譯器跳過了第二條讀取語(yǔ)句。至此，問題就一目了然了。 

由以上分析很容易就能提出很好的解決辦法。

最簡(jiǎn)單最直接的辦法    

程序一點(diǎn)都不用修改，將Keil C5l的編譯優(yōu)化選擇設(shè)置為0(不優(yōu)化)就可以了。    

選擇project窗口的Target，然后打開“Options forTarget”設(shè)置對(duì)話框，選擇“C5l”選項(xiàng)卡，將“Code Optimiztaion”中的“Level”選擇為“0：Costant folding”。再次編譯后，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)編譯結(jié)果為：   

   

兩次讀取操作都被編譯出來了。 

最好的方法    

告訴Keil C51，這個(gè)地址不是一般的擴(kuò)展RAM，而是連接的設(shè)備，具有“揮發(fā)”特性，每次讀取都是有意義的。    

可以修改變量定義，增加“volatile”關(guān)鍵字說明其特征：    
 
unsigned char volatile xdata MAXl97_at_Ox8000；    

也可以在程序中包含系統(tǒng)頭文件：“#incIude”，然后在程序中修改變量，定義為直接地址：    #defme MAXl97 XBYTE[Ox8000] 

這樣，Keil C51的設(shè)置仍然可以保留高級(jí)優(yōu)化，且編譯結(jié)果中，同樣兩次讀取并不會(huì)被優(yōu)化跳過。   

硬件解決方法    

文中將MAXl97的數(shù)據(jù)直接連接到數(shù)據(jù)總線，而對(duì)地址總線并未使用，采用一根端口線選擇操作高低字節(jié)。很簡(jiǎn)單的修改方法就是使用一根地址線選擇操作高低字節(jié)即可。比如：將P2．0(A8)連接到原來P1．O連接的HBEN腳(MAXl97的5腳)，在程序中分別定義高低字節(jié)的操作地址：   

    

Keil C51經(jīng)過長(zhǎng)期考驗(yàn)和改進(jìn)以及大量開發(fā)人員的實(shí)際使用，已經(jīng)克服了絕大多數(shù)的問題，并且其編譯效率也非常高。對(duì)于一般的使用，很難再發(fā)現(xiàn)什么問題。筆者曾經(jīng)粗略研究過一下Keil C51優(yōu)化編譯的結(jié)果，非常佩服Keil C51設(shè)計(jì)者的智慧，一些C程序編譯產(chǎn)生的匯編代碼，甚至比一般程序員直接用匯編編寫的代碼還要優(yōu)秀和簡(jiǎn)練。通過研讀KeilC51編譯產(chǎn)生的匯編代碼，對(duì)提高匯編語(yǔ)言編寫程序的水平都是很有幫助的。