如何实现C语言访问MCU寄存器?

姓名:殷晨阳

本文转载自:电子发烧友论坛,有改动。

【嵌牛导读】:单片机的特殊功能寄存器SFR,是SRAM地址已经确定的SRAM单元,如何在C语言环境下对其访问?本文归纳出了两种方法,对C语言来访问MCU寄存器来进行访问。

【嵌牛鼻子】:MCU寄存器,指针,C编译器

【嵌牛提问】:

使用C语言来访问MCU寄存器有什么工程意义?

还有其他的哪些方式能够实现C语言访问MCU寄存器的要求?

【嵌牛正文】:

一、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:

#define DDRB (*(volatile unsigned char *)0x25)

分析如下:

这样读/写以0x25为地址的SRAM单元,直接书写DDRB即可,即DDRB为变量,只不过变量的地址固定为0x25。例如:

DDRB = 0xff;

这样比直接采用指针变量的方法直观和方便的多,例如:

unsigned char *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 = 0; //向地址为0x25的单元中写入0

总结一下,就是(*(volatile unsigned char *)0x25)可以看作是一个普通变量,这个变量有固定的地址,指向0x25。而0x25只是个常量,不是指针,更不是变量。

[if !supportLists]二、[endif]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KeilC中扩充sfr关键字,举例如下:

sfr P0 = 0x80;

这样操作0x80单元直接写P0即可。

下面对AVR的各C编译器对访问MCU寄存器的方法进行简介。

A: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,每一个C编译器都支持,原因很简单,这是标准C。

B:ICCAVR和GCCAVR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ANSI C进行了扩充,都定义了新的数据类型,是C语言可以直接访问MCU的有关寄存器,例如,IAR中:

SFR_B(DDRB, 0x28)

CodeVisionAVR中:

sfrb DDRB = 0x28

这样,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每个AVR器件在头文件不采用直接定义特殊功能寄存器宏,例如在iomx8.h文件中一个定义如下:

#define PORTB _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) (*(volatile unit8_t *)(mem_addr))

实质上与直接的强制类型转换和指针定义是一样的。

另外,GCCAVR中宏_BV(bit)是操作I/O寄存器是频繁用到的,avr-libc建议使用这一宏进行寄存器的位操作,他在文件sfr_defs.h中定义如下:

#define _BV(bit)

以下是他的使用示例:

DDRB = _BV(PB0) | _BV(PB1); //

器件头文件中已经定义PB0代表0,PB1代表1

他等同于“DDRB=0x03;”,这样写的目的是为了提供程序的可读性。不要担心它会生成比“DDRB=0x03;”更大的代码,编译器会处理这种事情,最终会输出与“DDRB=0x03;”同样的结果。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 姓名:任思远 学号:17021210990 参考自:电子发烧友论坛 【嵌牛导读】:单片机的特殊功能寄存器SFR,是...
    大兵_5238阅读 3,759评论 0 1
  • 注:这是第三遍读《C语言深度解剖》,想想好像自从大学开始就没读完过几本书,其中谭浩强的那本《C语言程序设计(第四版...
    HavenXie阅读 5,760评论 1 6
  • 翻译自:http://llvm.org/docs/LangRef.html#######重启翻译 摘要 这篇文档是...
    呆萌院长阅读 13,130评论 5 4
  • 夜里3:10,偏头痛明显变得剧烈。隔天疲劳,略着凉,又喝酒,睡前就有些征兆了。起来嗑一粒散利痛,闭眼平躺着,像嗜毒...
    西江月明阅读 2,682评论 1 0
  • 一次训练的感受 在一次的训练中,很明显的觉察到,自己归因了,把遇到的一些不顺利的事情,归结于自己这个人怎么怎么样,...
    玉成阅读 2,744评论 1 0