深入理解C51對標準ANSIC的擴展

1. 8051存儲類型及存儲區域
2. 存儲模式
3. 存儲器類型聲明
4. 變量類型聲明
5. 位變量與位尋址
6. 特殊功能寄存器(SFR)
7. C51指針
8. 函數屬性

　　具體說明如下(8031為缺省CPU)。

第一節 Keil C51擴展關鍵字
C51 V4.0版本有以下擴展關鍵字(共19個)：
_at_ idata sfr16 alien interrupt small
bdata large _task_ Code bit pdata
using reentrant xdata compact sbit data sfr

第二節 內存區域(Memory Areas)：
1. Pragram Area：
由Code說明可有多達64kBytes的程序存儲器

2. Internal Data Memory:
內部數據存儲器可用以下關鍵字說明：
data：直接尋址區，為內部RAM的低128字節 00H～7FH
idata：間接尋址區，包括整個內部RAM區 00H～FFH
bdata：可位尋址區， 20H～2FH

3. External Data Memory
外部RAM視使用情況可由以下關鍵字標識：
xdata：可指定多達64KB的外部直接尋址區，地址范圍0000H～0FFFFH
pdata：能訪問1頁(25bBytes)的外部RAM，主要用于緊湊模式(Compact Model)。

4. Speciac Function Register Memory
8051提供128Bytes的SFR尋址區，這區域可位尋址、字節尋址或字尋址，用以控制定時器、計數器、串口、I/O及其它部件，可由以下幾種關鍵字說明：
sfr：字節尋址 比如 sfr P0=0x80;為PO口地址為80H，“＝”后H～FFH之間的常數。
sfr16：字尋址，如sfr16 T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xcc T2H=0xCD
sbit：位尋址，如sbit EA=0xAF;指定第0xAF位為EA，即中斷允許

還可以有如下定義方法：
sbit 0V=PSW^2；(定義0V為PSW的第2位)
sbit 0V＝0XDO^2；(同上)
或bit 0V-＝0xD2(同上)。

第三節 存儲模式
存儲模式決定了沒有明確指定存儲類型的變量，函數參數等的缺省存儲區域，共三種：

1. Small模式
   所有缺省變量參數均裝入內部RAM，優點是訪問速度快，缺點是空間有限，只適用于小程序。
2. Compact模式
   所有缺省變量均位于外部RAM區的一頁(256Bytes)，具體哪一頁可由P2口指定，在STARTUP.A51文件中說明，也可用pdata指定，優點是空間較Small為寬裕速度較Small慢，較large要快，是一種中間狀態。
3. large模式
   所有缺省變量可放在多達64KB的外部RAM區，優點是空間大，可存變量多，缺點是速度較慢。

提示：存儲模式在C51編譯器選項中選擇。

第四節 存儲類型聲明
變量或參數的存儲類型可由存儲模式指定缺省類型，也可由關鍵字直接聲明指定。各類型分別用：code,data,idata,xdata,pdata說明，例：
data uar1
char code array[ ]＝“hello!”;
unsigned char xdata arr[10][4][4]；

第五節 變量或數據類型

C51提供以下幾種擴展數據類型：
bit 位變量值為0或1
sbit 從字節中定義的位變量 0或1
sfr sfr字節地址 0～255
sfr16 sfr字地址 0～65535
其余數據類型如：char,enum,short,int,long,float等與ANSI C相同。

第六節 位變量與聲明
1. bit型變量
bit型變量可用變量類型，函數聲明、函數返回值等，存貯于內部RAM20H～2FH。
注意：
(1) 用＃pragma dISAble說明函數和用“usign”指定的函數，不能返回bit值。
(2) 一個bit變量不能聲明為指針，如bit *ptr；是錯誤的
(3) 不能有bit數組如：bit arr[5]；錯誤。

2. 可位尋址區說明20H－2FH
可作如下定義：
int bdata i；
char bdata arr[3]，
然后：
sbit bito＝in0；sbit bit15=I^15；
sbit arr07=arr[0]^7；sbit arr15=arr[i]^7；

第七節 Keil C51指針
C51支持一般指針(Generic Pointer)和存儲器指針(Memory_Specific Pointer).

1. 一般指針
一般指針的聲明和使用均與標準C相同，不過同時還可以說明指針的存儲類型，例如：
long * state;為一個指向long型整數的指針，而state本身則依存儲模式存放。
char * xdata ptr；ptr為一個指向char數據的指針，而ptr本身放于外部RAM區，以上的long,char等指針指向的數據可存放于任何存儲器中。
一般指針本身用3個字節存放，分別為存儲器類型，高位偏移，低位偏移量。

2. 存儲器指針
基于存儲器的指針說明時即指定了存貯類型，例如：
char data * str;str指向data區中char型數據
int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整數。
這種指針存放時，只需一個字節或2個字節就夠了，因為只需存放偏移量。

3. 指針轉換
即指針在上兩種類型之間轉化：

• 當基于存儲器的指針作為一個實參傳遞給需要一般指針的函數時，指針自動轉化。
• 如果不說明外部函數原形，基于存儲器的指針自動轉化為一般指針，導致錯誤，因而請用“＃include”說明所有函數原形。
• 可以強行改變指針類型。

第八節 Keil C51函數
C51函數聲明對ANSI C作了擴展，具體包括：

1. 中斷函數聲明：
中斷聲明方法如下：

void serial_ISR () interrupt 4 [using 1]
{
/* ISR */
}

為提高代碼的容錯能力，在沒用到的中斷入口處生成iret語句，定義沒用到的中斷。

/* define not used interrupt, so generate IRET in their entrance */
void extern0_ISR() interrupt 0{} /* not used */
void timer0_ISR () interrupt 1{} /* not used */
void extern1_ISR() interrupt 2{} /* not used */
void timer1_ISR () interrupt 3{} /* not used */
void serial_ISR () interrupt 4{} /* not used */

2. 通用存儲工作區

3. 選通用存儲工作區由using x聲明，見上例。

4. 指定存儲模式
由small compact 及large說明，例如：
void fun1(void) small { }
提示：small說明的函數內部變量全部使用內部RAM。關鍵的經常性的耗時的地方可以這樣聲明，以提高運行速度。

5. #pragma dISAble
在函數前聲明，只對一個函數有效。該函數調用過程中將不可被中斷。

6. 遞歸或可重入函數指定
在主程序和中斷中都可調用的函數，容易產生問題。因為51和PC不同，PC使用堆棧傳遞參數，且靜態變量以外的內部變量都在堆棧中；而51一般使用寄存器傳遞參數，內部變量一般在RAM中，函數重入時會破壞上次調用的數據。可以用以下兩址椒ń餼齪??厝耄?br />a、在相應的函數前使用前述“#pragma dISAble”聲明，即只允許主程序或中斷之一調用該函數；
b、將該函數說明為可重入的。如下：
void func(param...) reentrant;
KeilC51編譯后將生成一個可重入變量堆棧，然后就可以模擬通過堆棧傳遞變量的方法。
由于一般可重入函數由主程序和中斷調用，所以通常中斷使用與主程序不同的R寄存器組。
另外，對可重入函數，在相應的函數前面加上開關“#pragma noaregs”，以禁止編譯器使用絕對寄存器尋址，可生成不依賴于寄存器組的代碼。

7. 指定PL/M－51函數
由alien指定。