C语言中,如何定义单片机的寄存器

一、C语言中,如何定义单片机的寄存器

位地址在汇编语言中，只能直接寻址，不支持间接寻址。那么，在

语言中，也就不能用指针来操作。所以不能定义单片机的寄存器。

访问寄存器可以通过直接地址引用来完成。

例如52单片机的寄存器有4组，分别为00H-07H,08H-0FH,10H-17H,18H-1FH，各组均8字节，要结合程序状态字寄存器PSW(D0H)中的RS0，RS1的组合来确定是哪一组。

uchar dacRn(uchar n)//n=[0..7]

n+=(PSW& 0x18);//PSW 7:CY 6:AC 5:F0 4:RS1 3:RS0 2:OV 1:F1 0:P

//本来要右移三位变为0－3，但由于是8个一组要乘以8（左移3位），所以直接加上寄存器编号就可以了

二、C语言调用汇编程序时,使用哪些寄存器来传递参数

C语言与汇编语言混合编程应遵守的规则

ARM编程中使用的C语言是标准C语言，ARM的开发环境实际上就是嵌入了一个C语言的集成开发环境，只不过这个开发环境与ARM的硬件紧密相关。

在使用C语言时，要用到和汇编语言的混合编程。若汇编代码较为简洁，则可使用直接内嵌汇编的方法；否则要将汇编程序以文件的形式加入到项目中，按照ATPCS(ARM/Thumb过程调用标准，ARM/Thumb Procedure Call Standard)的规定与C程序相互调用与访问。

在C程序和ARM汇编程序之间相互调用时必须遵守ATPCS规则。ATPCS规定了一些子程序间调用的基本规则，哪寄存器的使用规则，堆栈的使用规则和参数的传递规则等。

子程序之间通过寄存器r0~r3来传递参数，当参数个数多于4个时，使用堆栈来传递参数。此时r0~r3可记作A1~A4。

在子程序中，使用寄存器r4~r11保存局部变量。因此当进行子程序调用时要注意对这些寄存器的保存和恢复。此时r4~r11可记作V1~V8。

寄存器r12用于保存堆栈指针SP，当子程序返回时使用该寄存器出栈，记作IP。

寄存器r13用作堆栈指针，记作SP。寄存器r14称为链接寄存器，记作LR。该寄存器用于保存子程序的返回地址。

寄存器r15称为程序计数器，记作PC。

ATPCS规定堆栈采用满递减类型(FD,Full Descending)，即堆栈通过减小存储器地址而向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。

整数参数的前4个使用r0~r3传递，其他参数使用堆栈传递；浮点参数使用编号最小且能够满足需要的一组连续的FP寄存器传递参数。

子程序的返回结果为一个32位整数时，通过r0返回；返回结果为一个64位整数时，通过r0和r1返回；依此类推。结果为浮点数时，通过浮点运算部件的寄存器F0、D0或者S0返回。

汇编程序的书写要遵循ATPCS规则，以保证程序调用时参数正确传递。在汇编程序中调用C程序的方法为：首先在汇编程序中使用IMPORT伪指令事先声明将要调用的C语言函数；然后通过BL指令来调用C函数。

例如在一个C源文件中定义了如下求和函数：

调用add()函数的汇编程序结构如下：

当进行函数调用时，使用r0和r1实现参数传递，返回结果由r0带回。函数调用结束后，r0的值变成3。

C程序调用汇编程序时，汇编程序的书写也要遵循ATPCS规则，以保证程序调用时参数正确传递。在C程序中调用汇编子程序的方法为：首先在汇编程序中使用EXPORT伪指令声明被调用的子程序，表示该子程序将在其他文件中被调用；然后在C程序中使用extern关键字声明要调用的汇编子程序为外部函数。

例如在一个汇编源文件中定义了如下求和函数：

EXPORT add;声明add子程序将被外部函数调用

在一个C程序的main()函数中对add汇编子程序进行了调用：

extern int add(int x,int y);//声明add为外部函数

当main()函数调用add汇编子程序时，变量a、b的值会给了r0和r1，返回结果由r0带回，并赋值给变量c。函数调用结束后，变量c的值变成3。

在C语言中内嵌汇编语句可以实现一些高级语言不能实现或者不容易实现的功能。对于时间紧迫的功能也可以通过在C语言中内嵌汇编语句来实现。内嵌的汇编器支持大部分ARM指令和Thumb指令，但是不支持诸如直接修改PC实现跳转的底层功能，也不能直接引用C语言中的变量。

嵌入式汇编语句在形式上独立定义的函数体，其语法格式为：

其中“__asm”为内嵌汇编语句的关键字，需要特别注意的是前面有两个下划线。指令之间用分号分隔，如果一条指令占据多行，除最后一行外都要使用连字符“\”。

5、基于ARM的C语言与汇编语言混合编程举例

下面给出了一个向串口不断发送0x55的例子：

该工程的启动代码使用汇编语言编写，向串口发送数据使用C语言实现，下面是启动代码的整体框架：

BL Main;跳转到Main()函数处的C/C++程序

#include"..\inc\config.h"//将有关硬件定义的头文件包含进来

unsigned char data;//定义全局变量

Target_Init();//对目标板的硬件初始化

Uart_Printf("%x",data);//向串口送数

三、常见的C语言编译器是什么

目前最流行的C语言编译器有以下几种：

1、GNU Compiler Collection或称GCC

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件），是由 GNU开发的编程语言编译器。它是以GPL许可证所发行的自由软件，也是 GNU计划的关键部分。

GCC原本作为GNU操作系统的官方编译器，现已被大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、Mac OS X等）采纳为标准的编译器，GCC同样适用于微软的Windows。GCC是自由软件过程发展中的著名例子，由自由软件基金会以GPL协议发布。

Microsoft C是c语言的一种IDE（集成开发环境），常见的还有Microsoft Visual C++，Borland C++，Watcom C++,Borland C++，Borland C++ Builder,Borland C++ 3.1 for DOS,Watcom C++ 11.0 for DOS,GNU DJGPP C++，Lccwin32 C Compiler 3.1,High C,Turbo C等等......

3、Borland Turbo C或称 Turbo C

Turbo C是美国Borland公司的产品，Borland公司是一家专门从事软件开发、研制的大公司。该公司相继推出了一套 Turbo系列软件,如Turbo BASIC, Turbo Pascal, Turbo Prolog,这些软件很受用户欢迎。

C编译的整个过程很复杂，大致可以分为以下四个阶段：

1、预处理阶段在该阶段主要完成对源代码的预处理工作，主要包括对宏定义指令，头文件包含指令，预定义指令和特殊字符的处理，如对宏定义的替换以及文件头中所包含的文件中预定义代码的替换等，总之这步主要完成一些替换工作，输出是同源文件含义相同但内容不同的文件。

2、编译、优化阶段编译就是将第一阶段处理得到的文件通过词法语法分析等转换为汇编语言。优化包括对中间代码的优化，如删除公共表达式，循环优化等；和对目标代码的生成进行的优化，如如何充分利用机器的寄存器存放有关变量的值，以减少内存访问次数。

3、汇编阶段将汇编语言翻译成机器指令。

4、链接阶段链接阶段的主要工作是将有关的目标文件连接起来，即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。

参考资料来源：百度百科-gcc（GNU编译器套件）

参考资料来源：百度百科-Microsoft C

参考资料来源：百度百科-Turbo C