轻松上手单片机编程软件——keil单片机编程软件双数据指针+二进制

单片机

单片机编程软件实际使用较多，因此单片机编程软件具备很强的使用价值。对于单片机编程软件，小编曾带来诸多介绍，如单片机编程软件有哪些等。本文对单片机编程软件的讲解基于Keil C51，主要内容为介绍keil对双数据指针的支持情况以及其代码生成机制，并为大家介绍keil c51直接使用二进制的方法。
在8051体系中，数据指针DPTR作为一个特殊的16位寄存器，用于寻址64 KB的XDATA或CODE空间，通常它被当作一个16位指针，指向一个常数表。双数据指针可以改善同时有两个16位指针使用时的性能。作为一种增强特性，有许多8051派生型器件支持双数据指针。以宏晶科技STC89系列的产品为例，DPTR被增强为DPTR0和DPTR1两个，仍然使用原来的地址，用另外一个SFR AUXR1的0位DPS来切换。当DPS位为0时，所有对DPTR的操作使用DPTR0;当DPS位为1时，所有对DPTR的操作使用DPTR1。这样，通过一个简单的INC AUXR1指令，就可以来回切换两个数据指针。
一、Keil C51对双数据指针的支持情况
作为一个常用的C51编译器，Keil C51是支持双数据指针的，但并不是直接支持。如果要在C51程序中使用双数据指针，有一些特别的要求。
首先来看Keil C51是如何支持双数据指针的。
在Keil C51的编译器手册中指出：#pragma modp2可以打开Philips或Atmel WM系列器件中有双DPTR的型号，并且可以提升以下库函数的性能，包括：memcpy，memmove，memcmp，strcpy，strcmp。
Keil公司也提供了一个对照表，对比性能的提升。对比的型号是8051和Dallas 320，函数是memcpy块拷贝。对照表如下：

看起来似乎使用库函数就可以大幅度提高程序性能，但实际上这样做并不能保证一定可以提高程序性能。首先Dallas 320是4T的CPU，本身就比12T的8051快。其次，以memcpy为例，它的原型是void*memcpy(void*s1，const void*s2，int len)，其传人参数有3个，合计8字节，要使用数据段来传送。在数据量少的情况下，参数传递的开销就有可能大过数据传递的开销。如果想要在数据块拷贝或移动的同时对数据加以处理，比如在一个目的数据块后面加上一个校验和，那么使用库函数是办不到的，只有通过循环来进行。当数据块的源和目都是16位地址时，每一次循环都会有两次对数据指针的赋值，在源地址和目地址之间来回切换，这时采用双数据指针会有效地提高程序性能。
如果要在程序中直接生成使用双数据指针的代码，目前没有直接的编译指令。Keil公司在它的网站上曾说过多数据指针支持库函数，并且目前也未打算在编泽器中直接支持多数据指针。
二、 Keil C中直接生成双数据指针的代码
实际上，Keil C51编译器还是可以直接生成使用双数据指针的代码的，只要没定好适当的优化级别，安排好适当的C51语句，编译器就会生成使用双数据指针的代码。下面给出一个例子，使用双数据指针将CODE区的一个16字节的数组拷贝到XDATA区。编译后其中for循环的汇编代码主体如下：

可以看到，汇编代码基本上是最简化的使用双数据指针的汇编程序。
由上面的代码可知，在优化级别7(Extended Index Ac-cess Optimizing)的作用下，DPTR被调用了。通过类型转换和SFR指令的配合，双数据指针指令被生成。这足一个经验方法，基本上这是一个框架，可以在看到双DPTR调用被生成后加入其他语句，在块操作的同时处理数据。
三、调试环境的设定
在Keil uVision2环境下，软件仿真Philips或AtmelWM系列器件中有双DPTR的型号时，仿真器中会有AUXR1、DPTR0、DPTR1这3个寄存器。如果不使能双DPTR特性，仿真时DPTR的值是混乱的。对于宏晶科技STC89系列器件的双DPTR特性，打开软件仿真设定的具体步骤是：在File/Device Database菜单中选择STC的某一具体型号，在OpTIons框中"CPU="一项后加上MODP2，然后单击Update更新器件库。打开双数据指针调试后，再启动Debug，就会有AUXR1、DPTR[0]、DPTR[1]这3个寄存器。当加载上述程序时，会清楚地看到双数据指针的操作和AUXR1的变化。
四、Keil C51中直接使用二进制数方法
在Keil C51中数不能直接以二进制形式赋值，虽然在8051的汇编中是可以的。二进制数虽然书写长，易出错，但是由于是一位位写的，所以程序设计者能够很明确的看到每一位的状态，看得比较直观。于是很多人怀念了8051的汇编，很想在C51中使用二进制。没猜错的话搜到本篇日志的人很可能就是来找这种解决办法的，下面两种办法都是不错的选择。
方法一：
建立一个头文件，将所有的二进制数宏定义列举出来，用的时候直接使用宏定义，头文件定义：binary(右键>>“目标另存为”>>下载)。
方法二：
做一个带参数宏定义，将输入的类二进制数变换为对应的16进制数，整个定义和使用实例请见下文，可以直接使用，如果想研究原理又看不懂带参宏定义的朋友们请参考谭浩强的《C程序设计》预处理命令一章内容(第三版在P204-P211)。
#define LongToBin(n)
(
((n >> 21) & 0x80) |
((n >> 18) & 0x40) |
((n >> 15) & 0x20) |
((n >> 12) & 0x10) |
((n >> 9) & 0x08) |
((n >> 6) & 0x04) |
((n >> 3) & 0x02) |
((n ) & 0x01)
)
#define Bin(n) LongToBin(0x##n##l)
void main(void)
{
unisigned char c;
c = Bin(10101001); //相当于c = 0xA9
}
上面预处理指令中使用了反斜杠，这里解释一下：每一条预处理语句总是以"#"字符开始，并且不能超过一行，一旦遇到换行符语句就被当做结束，唯一的一种能将预处理语句扩展到多行的办法就是在换行符之前加一个反斜杠('')。