Keil C51对同一端口的连续读取方法

C语言是当前举世公认的高效简洁而又非常贴近硬件的编程语言之一。将C语言向单片机MCS-51上的移植始于2O世纪8O年代的中后期，经过近1O年的发展，C语言克服了产生代码过长、运行速度较慢的缺点，并且由于C语言在开发速度、软件质量、结构化、可维护性等方面有着汇编语言无法比拟的优势，从而得到日益广泛的应用。Keil C51是德国Keil公司开发的单片机C语言编译系统.该软件功能完备，是目前国内技术开发人员使用最为广泛的语言之一。
    在实际工作中发现，用C语言编写的对同一端口进行连续读取的程序，经Keil C51编译后执行结果往往会出错，现以8051单片机读取12位A/D MAX197为例，如图1所示。
 
    图1中，P1.1口用于读取转换完成时A/D发出的中断信号，P1.0对读取高4位或低8位进行选择。现假定A/D 的地址为8000H，启动CH0端口工作字为40H。为得到相应的高、低位转换数据，用C语言编程如下。
#include<reg51.h>
unsigned char xdata MAX197 _at_ 0x8000;
sbit MAXINT= P1^1;
sbit MAXHBEN= P1^0;
……
void main()
{unsigned char up4，down8;//设置接收数据的2个变量
……
MAX197= 0X40;//启动A/D CH0口进行转换
while(MAXINT) //等待转换完成
{};
P1.0=0; //读取低8位
down8=MAX197;
P1.0=1; //读取高4位
up4=MAX197;
}
    上述的程序并没有如所希望的那样分别得到高、低位数据，实际上在down8和up4中得到的都是低8位的数据。下面是上段C语言经编译后的部分代码。
  41: //取低8位
  42: MAXHBEN=0;
C:0x000C C290 CLR MAXHBEN(0x90.0)
  43: down8=MAX197;
C:0x000E 908000 MOV DPTR,#MAX197(0x8000)
C:0x0011 E0 MOVX A,@DPTR
C:0x0012 F509 MOV 0x09，A
  44: //取高4位
  45: MAXHBEN=1
C:0x0014 D290 SETB MAXHBEN(0x90.0)
  46: up4=MAX197;
  47:
  48: 
C:0x0016 F5O8 MOV 0x08,A //0x08为up4
  49: }
    通过分析上面的程序会发现，C编译出来的程序并没有在P1.0置为高电位后再去读一次端口，而只是直接将上次读来的结果直接送给高4位变量。如果先读高位后读低位，结果会得到两个高4位数据。为证实这一点，将4条连续重复读取一个外部端口的C语言语句放在一起，编译后发现只有第一条语句被编译执行。也就是说，Keil C51对于连续重复读取同一个端口地址，在编译时进行了“特殊”处理，这一点是十分值得注意的。那么对于确实需要对同一端口进行连续读取的情况应该如何处理呢?下面介绍两种方法以供参考。

第一种方法:加延时。
    延时不宜太长，特别是在对转换速度要求较高时。首先写一个延时函数:
void delay()
{unsigned char i;
for (i=0，i<=1;i++);
}
然后将延时程序放在上面两次读取的中间位置。
P1.0=0; //读取低8位
down8=MAX197:
delay();
P1.0=1; //读取高4位
up4=MAX197;
编译后的结果如下:
 49: //取低8位
 50: MAXHBEN=0:
C:0x000C C29O CLR MAXHBEN(0x90.0)
 51: down8=MAX197;
C:0x000E 908000 MOV DPTR，#MAX197(0x8000)
C:0x0011 E0 MOVX A,@DPTR
C:0x0012 F509 MOV 0x09,A
 52: delay();
 53: //取高4位
C:0x0014 120029 LCALL delay(C:0029)
 54: MAXHBEN = 1;
C:0x0017 D290 SETB MAXHBEN(0x90.0)
 55:up4=MAX197;
 56:
 57:
C:0x0019 E0 MOVX A,@DPTR
C:0x001A F508 MOV 0x08,A
 58: }
    可以看出，在将P1.0置高后，又对端口进行了一次读写，程序正常并得到了高4位。

第二种方法:另设指针。
void main()
{unsigned char up4，down8; //设置接收数据的2个变量
unsinged char xdata *pt1;
pt1=0x8000;
……
MAX197=0X40; //启动A/D CH0口进行转换
while(MAXINT) //等待转换完成
{};
P1.0=0; //读取低8位
down8= MAX197:
P1.0=1; //读取高4位
up4=*pt1:
……
编译的结果如下:
 42: //取低8位
 43: MAXHBEN=0;
C:0x0010 C290 CLR MAXHBEN(0x90.0)
 44: down8=MAX197;
C:0x0012 908000 MOV DPTR,#MAX197(0x8000)
C:0x0015 E0 M0VX A,@DPTR
C:0x0016 F509 MOV 0x09,A
 45: MAXHBEN=1:
 46: //取高4位
 47:
C:0x0018 D290 SETB MAXHBEN(0x90.0)
48: up4=*pt1:
49:
50:
C:0x001A 8F82 MOV DPL(0x82),R7
C:0x001C 8E83 MOV DPH (0x83),R6
C:0x001E E0 MOVX A,@DPTR
C:0x001F F508 MOV 0x08,A
上述两种方法都很好地解决了Keil C51中不能处理对一个端口进行连续读写的问题，但如果对转换速度要求特别高，建议最好使用第二种方法。

《 Keil C51总线外设操作问题的深入分析》对本文问题做了更深入的剖析。