嵌入式C指针问题

只看该作者 · 2007-12-20 16:30

各位高手：
     以上的指针表示
/* General Purpose Input/Output (GPIO) */
/* 通用并行IO口的特殊寄存器 */

#define IO0PIN          (*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))      /* no in lpc210x*/
#define IO0SET          (*((volatile unsigned long *) 0xE0028004))      /* no in lpc210x*/
#define IO0DIR          (*((volatile unsigned long *) 0xE0028008))      /* no in lpc210x*/
#define IO0CLR          (*((volatile unsigned long *) 0xE002800C))      /* no in lpc210x*/

                         为什么(volatile unsigned long *) 这里要括号呢？
       上面的意思应该是定义IO0PIN 为 0xE0028000（IO0PIN的寄存器为0xE0028000)    ,  直接 #define IO0PIN     0xE0028000    // 不就得了吗。

       还有下面
*((volatile INT16U *)FLASH_START_ADDR)=FLASH_SID_EXIT;

*((volatile INT16U *)FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1)=FLASH_DATA_UNLOCK1;

     哪位高手帮忙解惑一下。

只看该作者 · 2007-12-20 19:20

首先你要对这条代码进行理解
(*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))
这条代码的意思是，取0xE0028000地址单元的内容。

而0xE0028000则是代表一个数值。

编译器处理是不一样的。

只看该作者 · 2007-12-21 14:45

直接 #define IO0PIN     0xE0028000    //
应该是可以的，如下例:

#define   BEEPCON  0x00000080        // P0.7引脚控制B1，低电平蜂鸣

/****************************************************************************
* 名    称：main()
* 功    能：控制蜂鸣器蜂鸣。
****************************************************************************/
int  main(void)
{
    PINSEL0 = 0x00000000;               // 设置管脚连接GPIO
    IO0DIR = BEEPCON;                     // 设置I/O为输出

    while(1)
    {
        IO0SET = BEEPCON; //  把0x00000080值送入0xE0028000寄存器，即p0.7置高

    }
   return(0);
}

意思我知道，但具体分析就不懂了。

只看该作者 · 2007-12-22 09:27

(*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))
与
((volatile unsigned long *) 0xE0028000)
都分不清，好好地看C语言书去吧。

2万 · 2007-12-22 11:17

zwen01 您好!

#define IO0PIN (*((volatile unsigned long *) 0xE0028000)) /* no in lpc210x*/

以此句为例,简述如下:

与51单片机的头文件<reg51.h>类似,在ARM处理器中,也必须有自己的寄存器头文件声明,不同的是,在ARM应用中,需要用户自己来编写.

0xE0028000:在ARM处理器中,只能识别为一个十六进制数值,具体是数据还是地址,它并不能自动区分.

而使用(volatile unsigned int *)0xE0028000,对此数据进行强制转换,表明此数值为一个无符号的长整型地址指针值,关键字volatile 告诉编译器它指向的内容是易变的,可能会被硬件等意外地修改.这一点很关键.
*((volatile unsigned int *) 0xFFE00000),则是获取指针所指向地址处的内容,从而,使用了#define 预处理语句对IO0PIN进行定义后,在用户程序中,对IO0PIN的操作,就等同于在0xE0028000地址上进行读写操作.
具体C语言的知识,请参考相关书籍.如果平时在学习中遇到ARM相关的问题,也可以登陆以下网页:

http://www.zlgmcu.com.cn/index.asp?boardid=29&page=1

我们会将一些解决方案汇总在这个网页中进行回复.敬请留意.

zlgarm _wgg

只看该作者 · 2007-12-23 20:01

请问楼上的 zlgarm
#define IO0PIN    (*((volatile unsigned long *)0xE0028000))  /* no in lpc210x*/
  就像C51的绝对地址访问

但是在EasyARM2200实验板的例程实验十三中（存储器重映射实验），定义了一个宏#define  VECTOR_RAM           ((unsigned char *) 0x40000000)
这也是绝对地址访问啊，但是为什么没有存储修饰符volatile。地址0x40000000指向的是LPC2210内部的静态RAM，数据也容易改变且也易被编译器优化掉。请大侠给予解惑！
实验程序如下：
#include  "config.h"
#define  VECTOR_RAM         ((unsigned char *) 0x40000000)
/**********************************************************
* 名称：main()
* 功能：存储器重映射。
**********************************************/
int  main(void)
{  uint8  i;
   uint8  *addr;

   MEMMAP = 0x02;     // 中断向量从静态RAM重映射(用户RAM模式)

   addr = VECTOR_RAM;
   for(i=0; i<64; i++)    // 用0x55填充0x40000000～0x4000003F
   {  *addr = 0x55;
      addr++;
   }

   addr = VECTOR_RAM;
   for(i=0; i<64; i++)        // 用0xAA填充0x40000000～0x4000003F
   {  *addr = 0xAA;
      addr++;
   }

   MEMMAP = 0x00;
   while(1);
   return(0);
}

2万 · 2007-12-23 23:40

只看该作者 · 2007-12-24 08:43

编译器并不是什么都优化的，它有一定规则。
建议先了解一下volatile。

只看该作者 · 2007-12-24 11:43

个人认为
#define VECTOR_RAM ((unsigned char *) 0x40000000)
加上volatile更可靠。因为在编写代码初期，我们没有去关注编译器如何优化代码的
以上纯属我个人的意见，如果有错误，望大家见量，并且提出宝贵的意见，并多多的指点。

只看该作者 · 2007-12-25 12:18

    首先，谢谢zlgarm!

  用我是会用，只是知其然不知其所以然，  可能如你所说“在ARM处理器中,只能识别为一个十六进制数值,具体是数据还是地址,它并不能自动区分”，所能要这样定义。
    #define IO0PIN          (*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))      /* no in lpc210x*/
    整句是不是可以这样理解：定义IO0PIN 为一个指针，这个指针为一个易变的无符号长整数型的地址为0xE0028000的指针。
    为什么*要跟前面类型结合，而不是跟0xE0028000先结合了。

1万 · 2007-12-27 14:40

#define IO0PIN (*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))

(volatile unsigned long *) 0xE0028000
把0xE0028000这个地址强制转换为long型指针.
即对指针的操作的范围是从0xE0028000开始的4个字节(long型).

volatile 限定编译器不对这个指针的指向的存储单元进行优化,
即不用通用寄存器暂时代替这个指针的指向的存储单元,
而是每次取值都直接到指针的指向的存储单元取值.

volatile 主要用于变量会异步改变的情况下,主要有三个方面:

1.cpu外设寄存器
2.中断和主循环都会用到的全局变量
3.操作系统中的线程间都会用到的公共变量.

只看该作者 · 2007-12-28 21:49

volatile的本意是“易变的”，由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：
static int i=0;
int main(void)
{     ...
     while (1)
     {
         if (i) dosomething();
     }
}

/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
      i=1;
}

程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过 i，因此可能只执行一次对从 i 到某寄存器的读操作，然后每次 if 判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中 i 也应该如此说明。
一般说来，volatile用在如下的几个地方：
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；
另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实现，2中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。

简单点：
就是该变量会以编译器无法预知的方式发生变化，请编译器不要做优化（所有的编译器的优化均假设编译器知道变量的变化规律）

2.关于volatile关键字的说明以及测试
volatile关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
使用该关键字的例子如下：

int volatile nVint;

当要求使用volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。例如：

volatile int i=10;
int a = i;
。。。//其他代码，并未明确告诉编译器，对i进行过操作
int b = i;

volatile 指出 i是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是，由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来，如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。
注意，在vc6中，一般调试模式没有进行代码优化，所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编代码，测试有无volatile关键字，对程序最终代码的影响：

首先用classwizard建一个win32 console工程，插入一个voltest.cpp文件，输入下面的代码：
#include <stdio.h>
void main()
{
int i=10;
int a = i;

printf("i= %d ",a);
        //下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值，但是又不让编译器知道
__asm {
   mov          dword ptr [ebp-4], 20h
}

int b = i;
printf("i= %d ",b);
}

然后，在调试版本模式运行程序，输出结果如下：
i = 10
i = 32

然后，在release版本模式运行程序，输出结果如下：
i = 10
i = 10

输出的结果明显表明，release模式下，编译器对代码进行了优化，第二次没有输出正确的i值。

下面，我们把 i的声明加上volatile关键字，看看有什么变化：

#include <stdio.h>
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;

printf("i= %d ",a);
__asm {
   mov          dword ptr [ebp-4], 20h
}

int b = i;
printf("i= %d ",b);
}

分别在调试版本和release版本运行程序，输出都是：
i = 10
i = 32

这说明这个关键字发挥了它的作用！

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