编程语言(2)

int a,b,c;
a = inWord(0x100); /*读取I/O空间0x100端口的内容存入a变量*/
b = a;
a = inWord (0x100); /*再次读取I/O空间0x100端口的内容存入a变量*/
c = a;

　　很可能被编译器优化为：

int a,b,c;
a = inWord(0x100); /*读取I/O空间0x100端口的内容存入a变量*/
b = a;
c = a;

　　但是这样的优化结果可能导致错误，假如I/O空间0x100端口的内容在执行第一次读操作后被其他程式写入新值，则其实第2次读操作读出的内容和第一次不同，b和c的值应该不同。在变量a的定义前加上volatile关键字能够防止编译器的类似优化，正确的做法是：

volatile int a；

　　volatile变量可能用于如下几种情况：

　　(1) 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器，例中的代码属于此类）；

　　(2) 一个中断服务子程式中会访问到的非自动变量(也就是全局变量)；

　　(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量。

　　CPU字长和存储器位宽不一致处理

　　在背景篇中提到，本文特意选择了一个和CPU字长不一致的存储芯片，就是为了进行本节的讨论，解决CPU字长和存储器位宽不一致的情况。80186的字长为16，而NVRAM的位宽为8，在这种情况下，我们需要为NVRAM提供读写字节、字的接口，如下：

typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
/* 函数功能：读NVRAM中字节
* 参数：wOffset，读取位置相对NVRAM基地址的偏移
* 返回：读取到的字节值
*/
extern BYTE ReadByteNVRAM(WORD wOffset)
{
　LPBYTE lpAddr = (BYTE*)(NVRAM wOffset * 2); /* 为什么偏移要×2? */

　return *lpAddr;
}

/* 函数功能：读NVRAM中字
* 参数：wOffset，读取位置相对NVRAM基地址的偏移
* 返回：读取到的字
*/
extern WORD ReadWordNVRAM(WORD wOffset)
{
　WORD wTmp = 0;
　LPBYTE lpAddr;
　/* 读取高位字节 */
　lpAddr = (BYTE*)(NVRAM wOffset * 2); /* 为什么偏移要×2? */
　wTmp = (*lpAddr)*256;
　/* 读取低位字节 */
　lpAddr = (BYTE*)(NVRAM (wOffset 1) * 2); /* 为什么偏移要×2? */
　wTmp = *lpAddr;
　return wTmp;
}

/* 函数功能：向NVRAM中写一个字节
*参数：wOffset，写入位置相对NVRAM基地址的偏移
* byData，欲写入的字节
*/
extern void WriteByteNVRAM(WORD wOffset, BYTE byData)
{
　…
}

/* 函数功能：向NVRAM中写一个字 */
*参数：wOffset，写入位置相对NVRAM基地址的偏移
* wData，欲写入的字
*/
extern void WriteWordNVRAM(WORD wOffset, WORD wData)
{
　…
}

　　子贡问曰：Why偏移要乘以2?

　　子曰：请看图1，16位80186和8位NVRAM之间互连只能以地址线A1对其A0,CPU本身的A0和NVRAM不连接。因此，NVRAM的地址只能是偶数地址，故每次以0x10为单位前进！

图1 CPU和NVRAM地址线连接

　　子贡再问：So why 80186的地址线A0不和NVRAM的A0连接？

　　子曰：请看《IT论语》之《微机原理篇》，那里面讲述了关于电脑组成的圣人之道。

　　总结

　　本篇主要讲述了嵌入式系统C编程中内存操作的相关技巧。掌控并深入理解关于数据指针、函数指针、动态申请内存、const及volatile关键字等的相关知识，是个优秀的C语言程式设计师的基本需要。当我们已牢固掌控了上述技巧后，我们就已学会了C语言的99%，因为C语言最精华的内涵皆在内存操作中体现。

　　我们之所以在嵌入式系统中使用C语言进行程式设计，99%是因为其强大的内存操作能力！

　　假如您爱编程，请您爱C语言；

　　假如您爱C语言，请您爱指针；

　　假如您爱指针，请您爱指针的指针！