能讓彙編轉到C51的初學者有更清晰的認識的一篇文章(轉)
8051 是傳統 CISC 架構微控制器的代表，而 PIC 則是現代 RISC 架構微控制器的佳作。
雖然說 RISC 架構是公認未來微控制器的主流，但是 8051 藉著累積多年的發展環境與資
源，特別是 C Compiler 的成熟，在未來仍然有相當大的想像空間。
希望這是一本可以活用的互動式電子書，以討論及分享 KEIL C51 的程式設計經驗為目的。
目前的內容有 …
記憶體
8051 特有的記憶體型態
特殊資料型態
指定絕對位址的變數
隱藏的初始化程序
程式範例
軟體模擬的 Single Master I 2C 介面程式
下載 KEIL C51 試用版
8051 特有的記憶體型態
code 以 MOVC @A+DPTR 讀取的程式記憶體
data 可以直接存取的內部資料記憶體
idata 以 Mov @Rn 存取的內部資料記憶體
bdata 可以位元定址（Bit Addressable）的內部記憶體
xdata 以 MOVX @DPTR 存取的外部資料記憶體
pdata 以 MOVX @Rn 存取的外部資料記憶體
特殊資料型態
bit 一般位元（bit）變數
sbit 絕對定址的位元（bit）變數
語法
sbit my_flag = location; （location 範圍從 0x00 ~ 0x 7F）
範例
sbit EA = 0xAF;
或是配合 bdata 宣告的位元（bit）變數
char bdata my_flags;
sbit flag0 = my_flags ^ 0;
（注意 sbit 前不可以加 static）
sfr 特殊功能暫存器（Special Function Register）
語法
sfr my_sfr = location; （location 範圍從 0x80 ~ 0xFF）
範例
sfr P0 = 0x80;
指定絕對位址的變數
在單一模組內可以使用下面的語法宣告
[memory_space] type variable_name _at_ location
範例
pdata char my_pdata _at_ 0x80;
如果該變數必須為多個模組所使用（Global Variable）則以
抽象指標（Abstract Pointer）的方式在標頭檔（Header File）定義較為方便。
#define variable_name *((data_type *) location)
範例
#define my_pdata *((char pdata *) 0x80)
（注意 char 與 pdata 的順序）
ABSACC.H 提供了下列方便的巨集（Macro）定義。
#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0)
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)
#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0)
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)
#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0)
#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0)
#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0)
#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)
隱藏的初始化程序
80C 51 在電源重置後（Power On Reset）所執行的第一個程式模組並不是使用者的主程式
main()，而是一個隱藏在 KEIL-C51 標準程式庫中稱為 startup.a51 的程式模組。
startup.a51 的主要工作是把包含 idata、xdata、pdata 在內的記憶體區塊清除為 0，並
且初始化遞迴指標。接著 startup.a51 被執行的仍然是一個隱藏在 KEIL-C51 標準程式庫
中稱為 init.a51 的程式模組。而 init.a51 的主要工作則是初始化具有非零初始值設定的
變數。
在完成上述的初始化程序之後，80C51 的控制權才會交給 main() 開始執行使用者的程式。
研究在 C51Lib 目錄下相關模組的組合語言程式碼，使用者將會對 KEIL-C51 的架構有進
一步的了解，同時更能掌握不同的高階應用技巧。
程式範例
軟體模擬的 Single Master I 2C 介面程式：C51-I 2C .C
暫存器庫（Register Bank）切換的應用
暫存器庫（Register Bank）切換的最大應用是在中斷程序的處理。一般的軟體設計會在程
式進入中斷之後，利用切換暫存器庫的方式保持主程式 R0 ~ R7 暫存器的內容，不受中斷
程序的影響而改變。
volatile 實例講解
volatile的本意是一般有兩種說法--1.“暫態的”；2.“易變的”。
這兩種說法都有可行。但是究竟volatile是什麼意思，現舉例說明（以Keil-c與a51為例
例子來自Keil FQA）,看完例子後你應該明白volatile的意思了，如果還不明白，那只好
再看一遍了。
例1.
void main (void)
{
volatile int i;
int j;
i = 1; //1 不被優化 i=1
i = 2; //2 不被優化 i=1
i = 3; //3 不被優化 i=1
j = 1; //4 被優化
j = 2; //5 被優化
j = 3; //6 j = 3
}
---------------------------------------------------------------------
例2.
函數：
void func (void)
{
unsigned char xdata xdata_junk;
unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;
t1 = *p;
t2 = *p;
}
編譯的彙編為：
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F 00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F 82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 注意
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F 500 R MOV t1,A
000B F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000D 22 RET
將函數變為：
void func (void)
{
volatile unsigned char xdata xdata_junk;
volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;
t1 = *p;
t2 = *p;
}
編譯的彙編為：
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F 00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F 82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F 500 R MOV t1,A ;a處
000B E0 MOVX A,@DPTR
000C F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000E 22 RET
比較結果可以看出來，未用volatile關鍵字時，只從*p所指的位址讀一次
如在a處*p的內容有變化，則t2得到的則不是真正*p的內容。
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例3
volatile unsigned char bdata var; // use volatile keyword here
sbit var_0 = var^0;
sbit var_1 = var^1;
unsigned char xdata values[10];
void main (void) {
unsigned char i;
for (i = 0; i < sizeof (values); i++) {
var = values[i];
if (var_0) {
var_1 = 1; //a處
values[i] = var; // without the volatile keyword, the compiler
// assumes that 'var' is unmodified and does not
// reload the variable content.
}
}
}
在此例中，如在a處到下一句運行前，var如有變化則不會，如var=0xff; 則在
values[i] = var;得到的還是values[i] = 1;
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應用舉例：
例1.
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)
說明：此處不用volatile關鍵字，可能得不到真正的內容。
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例2.
#define TEST_VOLATILE_C
//***************************************************************
// verwendete Include Dateien
//***************************************************************
#if __C51__ < 600
#error: !! Keil 版本不正確
#endif
//***************************************************************
// 函數 void v_IntOccured(void)
//***************************************************************
extern void v_IntOccured(void);
//***************************************************************
// 變數定義
//***************************************************************
char xdata cValue1; //全局xdata
char volatile xdata cValue2; //全局xdata
//***************************************************************
// 函數： v_ExtInt0()
// 版本：
// 參數：
// 用途：cValue1++,cValue2++
//***************************************************************
void v_ExtInt0(void) interrupt 0 {
cValue1++;
cValue2++;
}
//***************************************************************
// 函數： main()
// 版本：
// 參數：
// 用途：測試volatile
//***************************************************************
void main() {
char cErg;
//1. 使cErg=cValue1;
cErg = cValue1;
//2. 在此處仿真時手動產生中斷INT0,使cValue1++; cValue2++
if (cValue1 != cErg)
v_IntOccured();
//3. 使cErg=cValue2;
cErg = cValue2;
//4. 在此處仿真時手動產生中斷INT0,使cValue1++; cValue2++
if (cValue2 != cErg)
v_IntOccured();
//5. 完成
while (1);
}
//***************************************************************
// 函數： v_IntOccured()
// 版本：
// 參數：
// 用途： 閉環
//***************************************************************
void v_IntOccured() {
while(1);
}
仿真可以看出，在沒有用volatile時，即2處，程式不能進入v_IntOccured();
但在4處可以進入v_IntOccured();
