Keil C51中變量的使用

引言
8051內核單片機是一種通用單片機，在國內占有較大的市場份額。在將C語言用于51內核單片機的研究方面，Keil公司做得最為成功。由于51內核單片機的存儲結構的特殊性，Keil C51中變量的使用與標準C有所不同。正確地使用變量，有利于獲得高效的目標代碼。下面詳細介紹Keil C51中變量的使用方法。

1 CPU存儲結構與變量的關系
變量都需要有存儲空間，存儲空間的不同使得變量使用時的工作效率也不同。
標準C的典型運行環(huán)境是8086(含IA-32系列)內核，其存儲結構是CPU內部有寄存器，外部有存儲器，寄存器的訪問速度大大高于存儲器的訪問速度。在標準C中，不加特別定義的變量是放在存儲器中的，使用register可以強制變量存儲在寄存器中，對于使用特別頻繁且數(shù)量不多的變量可以選用這種存儲模式，以獲得更高的工作效率。
相比之下，51內核單片機的存儲結構則顯得有些怪異，它的存儲空間有3個：程序存儲器空間(64 KB含片內、片外)、片外數(shù)據(jù)存儲器空間(64KB)、片內數(shù)據(jù)存儲器及特殊功能寄存器空間。它沒有真正意義上的寄存器，它的寄存器其實是片內數(shù)據(jù)存儲器(如R0～R7)和特殊功能寄存器(如A、B等)中的一部分。因此，在Keil C51中使用變量就和標準C有很大不同。

2 Keil C51變量分析
Keil C51支持標準C原有的大多數(shù)變量類型，但為這些變量新增了多種存儲類型，也新增了一些標準C沒有的變量。
2．1 Keil C51新增的變量存儲類型
Keil C51中定義變量的格式如下：
[存儲種類]數(shù)據(jù)類型[存儲類型]變量名表；
其中，[存儲類型]是標準C中沒有的，[存儲類型]共有6種，分別介紹如下：
①data。將變量存儲在片內可直接尋址的數(shù)據(jù)存儲器中。使用這種存儲模式，目標代碼中對變量的訪問速度最快。
②bdata。將變量存儲在片內可位尋址的數(shù)據(jù)存儲器中。在目標代碼中變量可以方便地進行位處理，在不進行位處理時與data相同。
③idata。將變量存儲在片內間接尋址的數(shù)據(jù)存儲器中。在52內核中，當片內直接尋址數(shù)據(jù)存儲器不夠用時，可以使用128字節(jié)間接尋址數(shù)據(jù)存儲器，訪問速度一般較data要慢一些，但具有最大的片內數(shù)據(jù)存儲器空間；在51內核中因無單獨的間接尋址數(shù)據(jù)存儲器區(qū)，idata與data無區(qū)別。
④xdata。將變量存儲在片外數(shù)據(jù)存儲器中。目標代碼中只能使用“MOVX A，@DPTR”和“MOVX@DPTR，A”指令訪問變量，訪問速度最慢，但存儲空間最大(64KB)。
⑤pdata。將變量存儲在片外數(shù)據(jù)存儲器中的第一頁(00H～FFH)中。目標代碼中可以使用“MOVX A，@Ri”和“MOVX@Ri，A”指令訪問變量，訪問速度與xdata相同，存儲空間為256字節(jié)。
⑥code。將變量存儲在程序存儲器中。目標代碼中只能使用MOVC指令訪問變量，因變量存儲在程序存儲器中，具有非易失性且為只讀。
2．2 Keil C51新增的指針變量存儲類型
Keil C51中的指針變量形式如下：
數(shù)據(jù)類型[數(shù)據(jù)存儲類型]*[指針存儲類型]標識符；
其中，[數(shù)據(jù)存儲類型]和[指針存儲類型]都是標準C中沒有的。[數(shù)據(jù)存儲類型]定義數(shù)據(jù)(即尋址對象)存儲的空間，[指針存儲類型]定義指針自身存儲的空間。若不使用[數(shù)據(jù)存儲類型]，則指針為一般指針，占用3個字節(jié)；若使用[數(shù)據(jù)存儲類型]則指針為基于存儲器的指針，占用1～2個字節(jié)。
2．3 Keil C51新增的變量類型
bit：位變量。存儲在片內數(shù)據(jù)存儲器的可位尋址字節(jié)(20H～2FH)的某個位上，這個變量在實時控制中具有很高的實用價值。
sfr：特殊功能寄存器變量。存儲在片內特殊功能寄存器中，用來對特殊功能寄存器進行讀寫操作。
sbit：特殊功能寄存器位變量。存儲在片內特殊功能寄存器的可位尋址字節(jié)(地址可以被8整除者)的某個位上，用來對特殊功能寄存器的可位尋址位進行讀寫操作。
sbitl6：16位特殊功能寄存器變量。存儲在片內特殊功能寄存器的連續(xù)2個字節(jié)的低地址上，這個變量類型很少使用。
以上這些Keil C51中新增的變量類型，不支持數(shù)組和指針操作。