KEIL C51代碼優化詳細分析

本文中對原文提到的問題,提出了三種不同于原文的解決方法。每種方法都比原文中提到的方法更直接和簡單,設計也更規范。(無意批評,請原文作者見諒)

1問題回顧和分析
原文中提到：在實際工作中遇到對同一端口反復連續讀取,Keil C51編譯并未達到預期的結果。原文作者對C編譯出來的匯編程序進行分析發現,對同一端口的第二次讀取語句并未被編譯。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范的方法試驗出了兩種解決辦法。
對此問題,翻閱Keil C51的手冊很容易發現：KeilC51的編譯器有一個優化設置,不同的優化設置,會產生不同的編譯結果。一般情況缺省編譯優化設置被設定為8級優化,實際最高可設定為9級優化：

1. Dead code elimination。
2.Data overlaying。
3.Peephole optimization。
4.Register variables。
5.Common subexpression elimination。
6.Loop rotation。
7.Extended Index Access Optimizing。
8.Reuse Common Entry Code。
9.Common Block Subroutines。
而以上的問題,正是由于Keil C51編譯優化產生的。因為在原文程序中將外設地址直接按如下定義：
unsigned char xdata MAX197 _at_ 0x8000
采用_at_將變量MAX197定義到外部擴展RAM指定地址0x8000。因此,Keil C51優化編譯理所當然認為重復讀第二次是沒有用的,直接用第一次讀取的結果就可以了,因此編譯器跳過了第二條讀取語句。至此,問題就一目了然了。

2解決方法
由以上分析很容易就能提出很好的解決辦法。
2．1最簡單最直接的辦法
程序一點都不用修改,將Keil C51的編譯優化選擇設置為0(不優化)就可以了。選擇project窗口的Target,然后打開“Options for Target”設置對話框,選擇“C51”選項卡,將“Code Optimiztaion”中的“Level”選擇為“0:Costant folding”。再次編譯后,大家會發現編譯結果為：
CLR MAXHBEN
MOV DPTR,#MAX197
MOVX A,@DPTR
MOV R7,A
MOV down8,R7
SETB MAXHBEN
MOV DPTR,#MAX197
MOVX A,@DPTR
MOV R7,A
MOV up4,R7
兩次讀取操作都被編譯出來了。

2．2最好的方法
告訴Keil C51,這個地址不是一般的擴展RAM,而是連接的設備,具有“揮發”特性,每次讀取都是有意義的。可以修改變量定義,增加“volatile”關鍵字說明其特征：
unsigned char volatile xdata MAX197 _at_ 0x8000；
也可以在程序中包含系統頭文件；“#include”,然后在程序中修改變量,定義為直接地址：
#define MAX197 XBYTE[0x8000]
這樣,Keil C51的設置仍然可以保留高級優化,且編譯結果中,同樣兩次讀取并不會被優化跳過。

2 3硬件解決方法
原文中將MAX197的數據直接連接到數據總線,而對地址總線并未使用,采用一根端口線選擇操作高低字節。很簡單的修改方法就是使用一根地址線選擇操作高低字節即可。比如：將P2．0(A8)連接到原來P1．0連接的HBEN腳(MAX197的5腳)．在程序中分別定義高低字節的操作地址：
unsigned char volatile xdata MAX197_L _at_ 0x8000;
unsigned char volatile xdata MAX197_H _at_ 0x8100;
將原來的程序：
MAXHBEN =0;
down8=MAX197;//讀取低8位
MAXHBEN =1;
up4=MAX197;//讀取高4位
改為以下兩句即可
down8= MAX197_L;//讀取低8位
up4=MAX197_H;//讀取高4位

3小結
Keil C51經過長期考驗和改進以及大量開發人員的實際使用,已經克服了絕大多數的問題,并且其編譯效率也非常高。對于一般的使用．很難再發現什么問題。筆者曾經粗略研究過一下Keil C51優化編洋的結果．非常佩服Keil C51設計者的智慧,一些C程序編譯產生的匯編代碼．甚至比一般程序員直接用匯編編寫的代碼還要優秀和簡練通過研讀Kell C51編譯產生的匯編代碼．對提高匯編語言編寫程序的水平都是很有幫助的。
由本文中的問題可以看出：在設計中遇到問題時．一定不要被表面現象蒙蔽,不要急于解決，應該認真分析,找出問題的原因．這樣才能從根本上徹底解決問題。