C语言访问MCU寄存器的方式有哪些？.doc

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1、C语言访问MCU寄存器的方式有哪些？　　1.对C编译器进行语法扩充　　对C编译器进行语法扩充。例如MCS51系列单片机的C-51语法中扩充了sfr关键字，举例如下：　　sfrP0=0x80;　　这样操作0x80单元直接写P0即可。　　　　又如Atmel的AVR系列单片机，其ICCAVR和GCCAVR编译器都没有定义新的数据类型，只能采用标准C的强制类型转换和指针来实现访问MCU的寄存器。而IAR和CodeVisionAVR编译器对ANSIC进行了扩充，定义了新的数据类型，使C语言可以直接访问MCU的有关寄存器，例如在IAR中可以使用：　　SFR_B(DDRB,

2、0x28);　　CodeVisionAVR中可以使用：　　sfrbDDRB=0x28;　　2.使用标准C的强制类型转换和指针来实现　　采用标准C的强制转换和指针的概念来实现访问MCU的寄存器，例如:　　#defineDDRB(*(volatileunsignedchar*)0x25)　　分析如下：　　1.(unsignedchar*)0x25中的0x25只是个值，前面加(unsignedchar*)表示把这个值强制类型转换为unsignedchar型的指针。再在前面加”*”，即*(volatileunsignedchar*)0x25表示对这个指针解引用，相当于

3、(unsignedchar*)0x25是一个指针p，而这个宏定义为#defineDDRB*p。　　这样当读/写以0x25为地址的寄存器时，直接书写DDRB即可，即写：DDRB=0xff；　　相当于：　　unsignedchar*p,i;p=0x25;i=*p;　　//把地址为0x25单元中的数据读出送入i变量*p=0xff;//向地址为0x25的单元中写入0xff　　这样经过一层宏定义的封装就变得直观和方便的多了。　　2.关键字volatile确保本指令不会以为C编译器的优化而被省略，且要求每次直接读值。例如使用while(*(unsignedchar*)0x

4、25)时，有时系统可能不能真正去读0x25的值，而是用第一次读出的值，如果这样，这个循环可能就是个死循环。用了volatile则要求每次都去读0x25的实际值。　　GCCAVR工具链中就使用了这样的方式，例如在iomx8.h文件中一个定义如下：#definePORTB_SFR_IO8(0x25)　　而在sfr_defs.h中可以找到如下两个宏定义：　　#define_SFR_IO8(io_addr)_MMIO_BYTE((io_addr)+0x20)#define_MMIO_BYTE(mem_addr)(*(volatileunit8_t*)(mem_addr

5、))　　实质上与直接的强制类型转换和指针定义是一样的。　　3.使用结构体实现　　使用指针的方式来访问特殊功能寄存器的优势在于完全符合标准的ANSI-C，而无需扩展语法，形成“方言”，拥有更好的兼容性和可移植性。　　这种方式适合简单的应用程序，而当系统用到多个同种外设时，就需要为每一个这种外设定义寄存器，这样就会使程序的维护变得非常困难。而且，由于每次寄存器操作都会有对应的常量存储在程序Flash里，为每个寄存器定义单独的指针还会增加程序代码。　　为了简化程序代码，可以将寄存器组定义为结构体，而将外设当做指向这个结构体的指针。例如：　　typedefstruct

6、{volatileunsignedlongDATA;//0x00volatileunsignedlongRSR;//0x04unsignedlongRESERVED0[4];//0x08-0x14volatileunsignedlongFLAG;//0x18...}UART_TypeDef;#defineUart0((UART_Type*)0x40003000)#defineUart1((UART_Type*)0x40004000)#defineUart2((UART_Type*)0x40005000)intgetkey(UART_TypeDef*uartpt

7、r){while((uartptr->FLAG&0x40)==0);//无数据，等待returnuartptr->DATA;　　//读取字符}intmain(void){unsignedlongdata;data=getkey(Uart0);}　　在这种设定下，同一个外设寄存器的结构体可以被多个外设实体共用，这样也使得程序维护变得容易。另外，由于立即数存储的减少，编译出的程序代码也会变小。