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Keil的代码优化产生的问题

时间:11-09 来源:互联网 点击:
阅 读了《单片机嵌入式系统应用》2005年第10期杂志《经验交流》栏目的一篇文章《Keil C5l对同一端口的连续读取方法》(原文)后,笔者认为该文并未就此问题进行深入准确的分析。文章中提到的两种解决方法并不直接和简单。笔者认为这并非是 Keil C51中不能处理对一个端口进行连续读写的问题,而是对Keil C51的使用不够熟悉和设计不够细致的问题,因此特撰写本文。

本文中对原文提到的问题,提出了三种不同于原文的解决方法。每种方法都比原文中提到的方法更直接和简单,设计也更规范。(无意批评,请原文作者见谅)

1 问题回顾和分析

原文中提到:在实际工作中遇到对同一端口反复连续读取,Keil C5l编译并未达到预期的结果。原文作者对C编译出来的汇编程序进行分析发现,对同一端口的第二次读取语句并未被编译。但可惜原文作者并未分析没有被编译 的原因,而是匆忙地采用一些不太规范的方法试验出了两种解决办法。

对此问题,翻阅Keil C51的手册很容易发现:KellC51的编译器有一个优化设置,不同的优化设置,会产生不同的编译结果。一般情况缺省编译优化设置被设定为8级优化,实际最高可设定为9级优化:

①Dead code elimination。

②Data overlaymg。

③Peephole optimization。

④Register variables。

⑤Common subexpression elimination。

⑥Loop rotation。

⑦Extended Index Access 0ptimizing。

⑧Reuse Common。Entry Code。

⑨Common Block Subroutines。

而以上的问题,正是由于KeiI C5l编译优化产生的。因为在原文程序中将外设地址直接按如下定义:

unsigned char xdata MAXl97_at_Ox8000;

采用_at_将变量MAXl97定义到外部扩展RAM指定地址Ox8OOO。因此,Keil C51优化编译理所当然认为重复读第二次是没有用的,直接用第一次读取的结果就可以了,因此编译器跳过了第二条读取语句。至此,问题就一目了然了。

2 解决方法

由以上分析很容易就能提出很好的解决办法。

2.1 最简单最直接的办法

程序一点都不用修改,将Keil C5l的编译优化选择设置为0(不优化)就可以了。

选择project窗口的Target,然后打开“Options forTarget”设置对话框,选择“C5l”选项卡,将“Code Optimiztaion”中的“Level”选择为“0:Costant folding”。再次编译后,大家会发现编译结果为:

CLR MAXHBEN

MOV DPTR,#M.AXl97

MOVX A,@DPTR

MOV R7.A

MOV down8.R7

SETB MAXHBEN

MOV DPTR,#MAXl97

MOVX A,@DPTR

MOV R7.A

MOV uD4.R7

两次读取操作都被编译出来了。

2.2 最好的方法

告诉Keil C51,这个地址不是一般的扩展RAM,而是连接的设备,具有“挥发”特性,每次读取都是有意义的。

可以修改变量定义,增加“volatile”关键字说明其特征:

unsigned char volatile xdata MAXl97_at_Ox8000;

也可以在程序中包含系统头文件:“#incIude”,然后在程序中修改变量,定义为直接地址:

#defme MAXl97 XBYTE[Ox8000]

这样,。Keil C51的设置仍然可以保留高级优化,且编译结果中,同样两次读取并不会被优化跳过。

2.3 硬件解决方法

原文中将MAXl97的数据直接连接到数据总线,而对地址总线并未使用,采用一根端口线选择操作高低字节。很简单的修改方法就是使用一根地址线选择操作高 低字节即可。比如:将P2.0(A8)连接到原来P1.O连接的HBEN脚(MAXl97的5脚),在程序中分别定义高低字节的操作地址:

unsigned char volatile xdata MAXl97_L_aI_Ox8000;

unsigned char volatile xdata MAXl97 H at 0.x8100;

将原来的程序:

MAXHBEN=O; //读取低8位

down8=MAXl97:

MAXHBEN=1; //读取高4位

up4=MAXl97:

改为以下两句即可:

down8=MAXl97_L; //读取低8位

up4=MAXl97_H; //读取高4位

3 小结

Keil C51经过长期考验和改进以及大量开发人员的实际使用,已经克服了绝大多数的问题,并且其编译效率也非常高。对于一般的使用,很难再发现什么问题。笔者曾 经粗略研究过一下Keil C51优化编译的结果,非常佩服Keil C51设计者的智慧,一些C程序编译产生的汇编代码,甚至比一般程序员直接用汇编编写的代码还要优秀和简练。通过研读KeilC51编译产生的汇编代码, 对提高汇编语言编写程序的水平都是很有帮助的。

由本文中的问题可以看出:在设计中遇到问题时,一定不要被表面现象蒙蔽,不要急于解决。应该认真分析,找出问题的原因,这样才能从根本上彻底解决问题。上不会出现不必要的干扰,防止了数据不一致的发生。


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