在C語言環(huán)境下訪問特殊功能寄存器sfr的經(jīng)驗

采用標(biāo)準(zhǔn)C的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換和指針來實現(xiàn)

采用標(biāo)準(zhǔn)C的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換和指針的概念來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器，例如:#define DDRB (*(volatile unsigned char *)0x25)

分析如下：

A：(unsigned char *)0x25中的0x25只是個值，前面加(unsigned char *)表示0x25是個地址，而且這個地址所存儲的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型是unsigned char，意思就是說讀/寫這個地址時，要寫進(jìn)unsigned char的值，讀出也是unsigned char的值。

(*(volatile unsigned char *)0x25)是一個固定的指針，是不可變的，而不是指針變量。再在前面加"*"，即*(volatile unsigned char *)0x25則變成了變量(普通的unsigned char變量，不是指針變量)，如果是#define i (*(volatile unsigned char *)0x25),則與unsigned char i是一樣的，只不過前面i的地址是固定的。

B：關(guān)鍵字volatile確保本指令不會以為C編譯器的優(yōu)化而被省略，且要求每次直接讀值。例如使用while(*(unsigned char *)0x25)時，有時系統(tǒng)可能不能真正去讀0x25的值，而是用第一次讀出的值，如果這樣，這個循環(huán)可能就是個死循環(huán)。用了volatile則要求每次都去讀0x25的實際值。

這樣讀/寫以0x25為地址的SRAM單元，直接書寫DDRB即可，即DDRB為變量，只不過變量的地址固定為0x25。例如：

DDRB = 0xff;

這樣比直接采用指針變量的方法直觀和方便的多，例如：

unsigned char *p, i;p = 0x25;i = *p; //把地址為0x25單元中的數(shù)據(jù)讀出送入i變量*p = 0; //向地址為0x25的單元中寫入0

總結(jié)一下，就是(*(volatile unsigned char *)0x25)可以看作是一個普通變量，這個變量喲固定的地址，指向0x25。而0x25只是個常量，不是指針，更不是變量。

對C編譯器進(jìn)行語法擴(kuò)充

對C編譯器進(jìn)行語法擴(kuò)充。例如MCS51系列KeilC中擴(kuò)充sfr關(guān)鍵字，舉例如下：

sfr P0 = 0x80;

這樣操作0x80單元直接寫P0即可。

下面對AVR的歌C編譯器對訪問MCU寄存器的方法進(jìn)行簡介。

A：采用標(biāo)準(zhǔn)C的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換和指針來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器，每一個C編譯器都支持，原因很簡單，這是標(biāo)準(zhǔn)C。

B：ICCAVR和GCCAVR沒有定義新的數(shù)據(jù)類型，只能采用標(biāo)準(zhǔn)C的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換和指針來實現(xiàn)訪問MCU的寄存器。而IAR和CodeVisionAVR編譯器對ANSI C進(jìn)行了擴(kuò)充，都定義了新的數(shù)據(jù)類型，是C語言可以直接訪問MCU的有關(guān)寄存器，例如，IAR中：

SFR_B(DDRB, 0x28)CodeVisionAVR中：sfrb DDRB = 0x28

這樣,PORTB=0xff;等同于(*(volatile unsigned char *)0x05) = 0xff;而0x25正好是寄存器PORTB在器件ATmega48/88/168中的地址。

GCCAVR每個AVR器件在頭文件不采用直接定義特殊功能寄存器宏，例如在iomx8.h文件中一個定義如下：#define PORTB _SFR_IO8(0x25)

而在sfr_defs.h中可以找到如下兩個宏定義：

#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr)+0x20)#define _MMIO_BYTE(mem_addr) (*(volatile unit8_t *)(mem_addr))

實質(zhì)上與直接的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換和指針定義是一樣的。

另外，GCCAVR中宏_BV(bit)是操作I/O寄存器是頻繁用到的，avr-libc建議使用這一宏進(jìn)行寄存器的位操作，他在文件sfr_defs.h中定義如下：

#define _BV(bit) (1

以下是他的使用示例;

DDRB = _BV(PB0) | _BV(PB1); //器件頭文件中已經(jīng)定義PB0代表0，PB1代表1

他等同于“DDRB=0x03;”,這樣寫的目的是為了提供程序的可讀性。不要擔(dān)心它會生成比“DDRB=0x03;”更大的代碼，編譯器會處理這種事情，最終會輸出與“DDRB=0x03;”同樣的結(jié)果。