C51:Keil c51指標變數
所提到變數就是一種在程式執行過程中其值能不斷變化的量。要在程式中使用變數必須先用識別符號作為變數名，並指出所用的資料型別和儲存模式，這樣編譯系統才 能為變數分配相應的儲存空間。定義一個變數的格式如下：
[儲存種類] 資料型別 [儲存器型別] 變數名錶
在定義格式中除了數 據型別和變數名錶是必要的，其它都是可選項。儲存種類有四種：自動（auto）,外部（extern）,靜態（static）和暫存器 （register），預設型別為自動(auto)。這些儲存種類的具體含義和使用方法，將在第七課《變數的儲存》中進一步進行學習。
而這裡 的資料型別則是和我們在第四課中學習到的名種資料型別的定義是一樣的。說明了一個變數的資料型別後，還可選擇說明該變數的儲存器型別。儲存器型別的說明就 是指定該變數在微控制器c語言硬體系統中所使用的儲存區域，並在編譯時準確的定位。表6－1中是KEIL uVision2所能認別的儲存器型別。注意的是在AT89c51晶片中RAM只有低128位，位於80H到FFH的高128位則在52晶片中才有用，並 和特殊暫存器地址重疊。特殊暫存器（SFR）的地址表請看附錄二 AT89c51特殊功能暫存器列表
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表6－1 儲存器型別 |
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如果省略儲存器型別，系統則會按編譯模式SMALL,COMPACT或LARGE所規定的預設儲存器型別去指定變數的儲存區域。無論什麼儲存模 式都能宣告變數在任何的8051儲存區範圍，然而把最常用的命令如迴圈計數器和佇列索引放在內部資料區能顯著的提高系統性能。還有要指出的就是變數的儲存 種類與儲存器型別是完全無關的。
資料儲存模式
儲存模式決定了沒有明確指定儲存型別的變數，函式引數等的預設儲存區域，共三種：
1. 1. Small模式
所有預設變數引數均裝入內部RAM，優點是訪問速度快，缺點是空間有限，只適用於小程式。
2. 2. Compact模式
所有預設變數均位於外部RAM區的一頁(256Bytes)，具體哪一頁可由P2口指定，在STARTUP.A51檔案中說明，也可用pdata指定，優點是空間較Small為寬裕速度較Small慢，較large要快，是一種中間狀態。
3. 3. large模式
所有預設變數可放在多達64KB的外部RAM區，優點是空間大，可存變數多，缺點是速度較慢。
提示：儲存模式在微控制器c語言編譯器選項中選擇。
之前提到簡單提到sfr,sfr16,sbit定義變數的方法，下面我們再來仔細看看。
sfr和sfr16能直接對51微控制器的特殊暫存器進行定義，定義方法如下：
sfr 特殊功能暫存器名= 特殊功能暫存器地址常數;
sfr16 特殊功能暫存器名= 特殊功能暫存器地址常數;
我們能這樣定義AT89c51的P1口
sfr P1 = 0x90; //定義P1 I/O口，其地址90H
sfr關鍵定後面是一個要定義的名字，可任意選取，但要符合識別符號的命名規則，名字最好有一定的含義如P1口能用P1為名，這樣程式會變的好讀好多。等 號後面必須是常數，不允許有帶運算子的表示式，而且該常數必須在特殊功能暫存器的地址範圍之內（80H－FFH），具體可檢視附錄中的相關表。sfr是定 義8位的特殊功能暫存器而sfr16則是用來定義16位特殊功能暫存器，如8052的T2定時器，能定義為：
sfr16 T2 = 0xCC; //這裡定義8052定時器2，地址為T2L=CCH,T2H=CDH
用sfr16定義16位特殊功能暫存器時，等號後面是它的低位地址，高位地址一定要位於物理低位地址之上。注意的是不能用於定時器0和1的定義。
sbit可定義可位定址物件。如訪問特殊功能暫存器中的某位。其實這樣應用是經常要用的如要訪問P1口中的第2個引腳P1.1。我們能照以下的方法去定義:
(1)sbit 位變數名＝位地址
sbit P1_1 = Ox91;
這樣是把位的絕對地址賦給位變數。同sfr一樣sbit的位地址必須位於80H-FFH之間。
(2)Sbit 位變數名＝特殊功能暫存器名^位位置
sft P1 = 0x90;
sbit P1_1 = P1 ^ 1; //先定義一個特殊功能暫存器名再指定位變數名所在的位置
當可定址位位於特殊功能暫存器中時可採用這種方法
(3)sbit 位變數名＝位元組地址^位位置
sbit P1_1 = 0x90 ^ 1;
這種方法其實和2是一樣的，只是把特殊功能暫存器的位址直接用常數表示。
在微控制器c語言儲存器型別中供給有一個bdata的儲存器型別，這個是指可位定址的資料儲存器，位於微控制器的可位定址區中，能將要求可位錄址的資料定義為bdata,如:
unsigned char bdata ib; //在可位錄址區定義ucsigned char型別的變數ib
int bdata ab[2]; //在可位定址區定義陣列ab[2]，這些也稱為可定址位物件
sbit ib7=ib^7 //用關鍵字sbit定義位變數來獨立訪問可定址位物件的其中一位
sbit ab12=ab[1]^12;
操作符"＾"後面的位位置的最大值取決於指定的基址型別，char0-7,int0-15,long0-31。
下面我們用上一課的電路來實踐一下這一課的知識。同樣是做一下簡單的跑馬燈實驗，專案名為RunLED2。程式如下:
sfr P1 = 0x90; //這裡沒有使用預定義檔案，
sbit P1_0 = P1 ^ 0; //而是自己定義特殊暫存器
sbit P1_7 = 0x90 ^ 7; //之前我們使用的預定義檔案其實就是這個作用
sbit P1_1 = 0x91; //這裡分別定義P1埠和P10,P11,P17引腳
void main(void)
{
unsigned int a;
unsigned char b;
do{
for (a=0;a<50000;a++)
P1_0 = 0; //點亮P1_0
for (a=0;a<50000;a++)
P1_7 = 0; //點亮P1_7
for (b=0;b<255;b++)
{
for (a=0;a<10000;a++)
P1 = b; //用b的值來做跑馬燈的花樣
}
P1 = 255; //熄滅P1上的LED
for (b=0;b<255;b++)
{
for (a=0;a<10000;a++) //P1_1閃爍
P1_1 = 0;
for (a=0;a<10000;a++)
P1_1 = 1;
}
}while(1);
}
. Keil c51指標變數
微控制器c語言支援一般指標(Generic Pointer)和儲存器指標(Memory_Specific Pointer).
1. 1. 一般指標
一般指標的宣告和使用均與標準C相同，不過同時還能說明指標的儲存型別，例如：
long * state;為一個指向long型整數的指標，而state本身則依儲存模式存放。
char * xdata ptr；ptr為一個指向char資料的指標，而ptr本身放於外部RAM區，以上的long,char等指標指向的資料可存放於任何儲存器中。
一般指標本身用3個位元組存放，分別為儲存器型別，高位偏移，低位偏移量。
2. 2. 儲存器指標
基於儲存器的指標說明時即指定了存貯型別，例如：
char data * str;str指向data區中char型資料
int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整數。
這種指標存放時，只需一個位元組或2個位元組就夠了，因為只需存放偏移量。
3. 3. 指標轉換
即指標在上兩種型別之間轉化：
l 當基於儲存器的指標作為一個實參傳遞給需要一般指標的函式時，指標自動轉化。
l 如果不說明外部函式原形，基於儲存器的指標自動轉化為一般指標，導致錯誤，因而請用“＃include”說明所有函式原形。
l 能強行改變指標型別。
變數的儲存類別
一、static（靜態區域性）變數。
1、靜態區域性變數在程式整個執行期間都不會釋放記憶體。
2、對於靜態區域性變數，是在編譯的時候賦初值的，即只賦值一次。如果在程式執行時已經有初值，則以後每次呼叫的時候不再重新賦值。
3、如果定義區域性變數的時候不賦值，則編譯的時候自動賦值為0。而對於自動變數而言，定義的時候不賦值，則是一個不確定的值。
4、雖然靜態變數在函式呼叫結束後仍然存在，但是其他函式不能引用。
二、用extern宣告外部變數。
用extern宣告外部變數，是為了擴充套件外部變數的作用範圍。比如一個程式能由多個源程式檔案組成。如果一個程式中需要引用另外一個檔案中已經定義的外部變數，就需要使用extern來宣告。
正確的做法是在一個檔案中定義外部變數，而在另外一個檔案中使用extern對該變數作外部變數宣告。
一個檔案中： int abc;
另外一個檔案中： extern abc;
例子：
用extern將外部變數的作用域擴充套件到其他檔案：
檔案1：
//用extern將外部變數的作用域擴充套件到其他檔案中
#include
#include
#include
unsigned int array[10];
void fillarray();
void init_ser()
{
SCON=0X50;
TMOD|=0X20;
TH1=0XF3;
TR1=1;
TI=1;
}
void main()
{
unsigned int i;
init_ser();
fillarray();
for(i=0;i<10;i++)
{
printf("array[%d]=%d\n",i,array[i]);
}
for(;;){;}
}
檔案2：
extern int array[10];
void fillarray()
{
unsigned char i;
for(i=0;i<10;i++)
{
array[i]=i;
}
}
在微控制器c語言中變數的空間分配幾個方法
1、 data區空間小，所以只有頻繁用到或對運算速度要求很高的變數才放到data區內，比如for迴圈中的計數值。
2、 data區內最好放區域性變數。
因為區域性變數的空間是能覆蓋的某個函式的區域性變數空間在退出該函式是就釋放，由別的函式的區域性變數覆蓋），能提高記憶體利用率。當然靜態區域性變數除外，其記憶體使用方式與全域性變數相同；
3、 確保你的程式中沒有未呼叫的函式。
在Keil C裡遇到未呼叫函式，編譯器就將其認為可能是中斷函式。函式裡用的區域性變數的空間是不釋放，也就是同全域性變數一樣處理。這一點Keil C做得很愚蠢，但也沒辦法。
4、 程式中遇到的邏輯標誌變數能定義到bdata中，能大大降低記憶體佔用空間。
在51系列晶片中有16個位元組位定址區bdata，其中能定義8*16=128個邏輯變數。定義方法是： bdata bit LedState;但位型別不能用在陣列和結構體中。
5、 其他不頻繁用到和對運算速度要求不高的變數都放到xdata區。
6、 如果想節省data空間就必須用large模式，將未定義記憶體位置的變數全放到xdata區。當然最好對所有變數都要指定記憶體型別。
7、 當使用到指標時，要指定指標指向的記憶體型別。
在 微控制器c51語言中未定義指向記憶體型別的通用指標佔用3個位元組；而指定指向data區的指標只佔1個位元組；指定指向xdata區的指標佔2個位元組。如指標 p是指向data區，則應定義為： char data *p;。還可指定指標本身的存放記憶體型別，如：char data * xdata p;。其含義是指標p指向data區變數，而其本身存放在xdata區。
參考資料：
http://xpstudio2003.blog.163.com/blog/static/263837200822112919262/
http://www.avrw.com/bbs/Show.asp?id=117988&BoardID=1&TB=1