KEIL C51代碼優(yōu)化詳細(xì)分析

本文中對(duì)原文提到的問題,提出了三種不同于原文的解決方法。每種方法都比原文中提到的方法更直接和簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)也更規(guī)范。(無意批評(píng),請(qǐng)?jiān)淖髡咭娬?

1問題回顧和分析
原文中提到：在實(shí)際工作中遇到對(duì)同一端口反復(fù)連續(xù)讀取,Keil C51編譯并未達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。原文作者對(duì)C編譯出來的匯編程序進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),對(duì)同一端口的第二次讀取語句并未被編譯。但可惜原文作者并未分析沒有被編譯的原因,而是匆忙地采用一些不太規(guī)范的方法試驗(yàn)出了兩種解決辦法。
對(duì)此問題,翻閱Keil C51的手冊(cè)很容易發(fā)現(xiàn)：KeilC51的編譯器有一個(gè)優(yōu)化設(shè)置,不同的優(yōu)化設(shè)置,會(huì)產(chǎn)生不同的編譯結(jié)果。一般情況缺省編譯優(yōu)化設(shè)置被設(shè)定為8級(jí)優(yōu)化,實(shí)際最高可設(shè)定為9級(jí)優(yōu)化：

1. Dead code elimination。
2.Data overlaying。
3.Peephole optimization。
4.Register variables。
5.Common subexpression elimination。
6.Loop rotation。
7.Extended Index Access Optimizing。
8.Reuse Common Entry Code。
9.Common Block Subroutines。
而以上的問題,正是由于Keil C51編譯優(yōu)化產(chǎn)生的。因?yàn)樵谠某绦蛑袑⑼庠O(shè)地址直接按如下定義：
unsigned char xdata MAX197 _at_ 0x8000
采用_at_將變量MAX197定義到外部擴(kuò)展RAM指定地址0x8000。因此,Keil C51優(yōu)化編譯理所當(dāng)然認(rèn)為重復(fù)讀第二次是沒有用的,直接用第一次讀取的結(jié)果就可以了,因此編譯器跳過了第二條讀取語句。至此,問題就一目了然了。

2解決方法
由以上分析很容易就能提出很好的解決辦法。
2．1最簡(jiǎn)單最直接的辦法
程序一點(diǎn)都不用修改,將Keil C51的編譯優(yōu)化選擇設(shè)置為0(不優(yōu)化)就可以了。選擇project窗口的Target,然后打開“Options for Target”設(shè)置對(duì)話框,選擇“C51”選項(xiàng)卡,將“Code Optimiztaion”中的“Level”選擇為“0:Costant folding”。再次編譯后,大家會(huì)發(fā)現(xiàn)編譯結(jié)果為：
CLR MAXHBEN
MOV DPTR,#MAX197
MOVX A,@DPTR
MOV R7,A
MOV down8,R7
SETB MAXHBEN
MOV DPTR,#MAX197
MOVX A,@DPTR
MOV R7,A
MOV up4,R7
兩次讀取操作都被編譯出來了。

2．2最好的方法
告訴Keil C51,這個(gè)地址不是一般的擴(kuò)展RAM,而是連接的設(shè)備,具有“揮發(fā)”特性,每次讀取都是有意義的。可以修改變量定義,增加“volatile”關(guān)鍵字說明其特征：
unsigned char volatile xdata MAX197 _at_ 0x8000；
也可以在程序中包含系統(tǒng)頭文件；“#include”,然后在程序中修改變量,定義為直接地址：
#define MAX197 XBYTE[0x8000]
這樣,Keil C51的設(shè)置仍然可以保留高級(jí)優(yōu)化,且編譯結(jié)果中,同樣兩次讀取并不會(huì)被優(yōu)化跳過。

2 3硬件解決方法
原文中將MAX197的數(shù)據(jù)直接連接到數(shù)據(jù)總線,而對(duì)地址總線并未使用,采用一根端口線選擇操作高低字節(jié)。很簡(jiǎn)單的修改方法就是使用一根地址線選擇操作高低字節(jié)即可。比如：將P2．0(A8)連接到原來P1．0連接的HBEN腳(MAX197的5腳)．在程序中分別定義高低字節(jié)的操作地址：
unsigned char volatile xdata MAX197_L _at_ 0x8000;
unsigned char volatile xdata MAX197_H _at_ 0x8100;
將原來的程序：
MAXHBEN =0;
down8=MAX197;//讀取低8位
MAXHBEN =1;
up4=MAX197;//讀取高4位
改為以下兩句即可
down8= MAX197_L;//讀取低8位
up4=MAX197_H;//讀取高4位

3小結(jié)
Keil C51經(jīng)過長期考驗(yàn)和改進(jìn)以及大量開發(fā)人員的實(shí)際使用,已經(jīng)克服了絕大多數(shù)的問題,并且其編譯效率也非常高。對(duì)于一般的使用．很難再發(fā)現(xiàn)什么問題。筆者曾經(jīng)粗略研究過一下Keil C51優(yōu)化編洋的結(jié)果．非常佩服Keil C51設(shè)計(jì)者的智慧,一些C程序編譯產(chǎn)生的匯編代碼．甚至比一般程序員直接用匯編編寫的代碼還要優(yōu)秀和簡(jiǎn)練通過研讀Kell C51編譯產(chǎn)生的匯編代碼．對(duì)提高匯編語言編寫程序的水平都是很有幫助的。
由本文中的問題可以看出：在設(shè)計(jì)中遇到問題時(shí)．一定不要被表面現(xiàn)象蒙蔽,不要急于解決，應(yīng)該認(rèn)真分析,找出問題的原因．這樣才能從根本上徹底解決問題。