winavr位操作的探讨

neo · 发表于 2014-5-3 08:57:27

本帖最后由 neo 于 2014-5-3 09:07 编辑

CVAVR下的程序

#include <mega16.h>
#define LED PORTA.4
void main( void )
{
DDRA=0x10;
LED=0;
}

复制代码

对应的反汇编

--- 无源文件 -----------------------------------------------------------------------
--- C:\Users\AX\Desktop\avr_test2\main.c ---------------------------------------
DDRA=0x10;
00000048 LDI R30,0x10 Load immediate
00000049 OUT 0x1A,R30 Out to I/O location
LED=0;
0000004A CBI 0x1B,4 Clear bit in I/O register
--- 无源文件 -----------------------------------------------------------------------
0000004B RJMP PC-0x0000 Relative jump
0000004C NOP Undefined
0000004D NOP Undefined

复制代码

在winAVR里没有和CVAVR里同样的位操作指令，在网上看到一篇帖子WINAVR中avr单片机的位操作其中提到了位域的方法，从C编写的角度看该方法和CVAVR里的比较类似，对应的C代码如下：

#include<avr/io.h>
// 定义一个寄存器（Register）或端口（Port）的八个位
typedef struct _bit_struct
{
unsigned char bit0:1 ;
unsigned char bit1:1 ;
unsigned char bit2:1 ;
unsigned char bit3:1 ;
unsigned char bit4: 1 ;
unsigned char bit5: 1 ;
unsigned char bit6: 1 ;
unsigned char bit7: 1 ;
}bit_field;
//定义一个宏，用来得到每一位的值
#define GET_BITFIELD(addr) (*((volatile bit_field *) (addr)))
//定义每一个位
#define LED GET_BITFIELD(PORTA).bit4
int main( void )
{
DDRA=0x10;
LED=0;
return 0;
}

复制代码

其反汇编如下：

--- C:\Users\AX\Desktop\avr_test/main.c ----------------------------------------
{
DDRA=0x10;
00000036 LDI R24,0x10 Load immediate
00000037 OUT 0x1A,R24 Out to I/O location
LED=0;
00000038 IN R30,0x1B In from I/O location
00000039 LDI R31,0x00 Load immediate
0000003A LDD R24,Z+0 Load indirect with displacement
0000003B ANDI R24,0xEF Logical AND with immediate
0000003C STD Z+0,R24 Store indirect with displacement
}
0000003D LDI R24,0x00 Load immediate
0000003E LDI R25,0x00 Load immediate
0000003F RET Subroutine return
--- 无源文件 -----------------------------------------------------------------------
00000040 CLI Global Interrupt Disable
00000041 RJMP PC-0x0000 Relative jump

复制代码

从中可见CVAVR使用的是CBI指令对PORTA.4进行操作。WINAVR位域的方法是使用掩码的间接实现方法对PORTA.4进行操作，共使用了5条指令，代码效率不高。
CVAVR这种PORTA.x这种赋值方法有一大好处就是可以实现如下的定义
当LED点灯电路使用的是OC接法时

#define OFF 1
#define ON 0
#define LED PORTA.4

复制代码

如果LED电路是直接高电平驱动则定义

#define OFF 0
#define ON 1
#define LED PORTA.4

复制代码

对应的点亮部分只需执行LED=ON就可以了，不必要关心硬件电路究竟如何，这样就非常方便硬件的调试。不知WinAVR里有没有类似的方法。
1、C接口友好。
2、直接使用SBI CBI对端口位操作。

szxszx · 发表于 2014-5-3 09:30:30

#define LED_FLASH PORTB ^= (1 << PB1)
#define LED_ON PORTB |= (1 << PB1)
#define LED_OFF PORTB &= ~(1 << PB1)

neo · 发表于 2014-5-3 09:32:04

PORTA&=~(1<<PA5);
0000003D CBI 0x1B,5 Clear bit in I/O register

复制代码

PORTA&=~(1<<PA5);会直接被编译为CBI，如果能实现PORTA（addr，value）封装就方便了。

neo · 发表于 2014-5-3 09:42:17

szxszx 发表于 2014-5-3 09:30
#define LED_FLASH PORTB ^= (1

如果定义了N多个端口当外部硬件发生了变化就要一个个修改定义这样不是很方便

hygbeyond · 发表于 2014-5-3 15:32:03

#define DEF_2( a, b )       a ## b

#define PORT( a )          DEF_2( PORT, a )
#define SBI(a, b )          a != (1<<b )

#define SBI_P( a, b )       SBI( PORT(a), b )

SBI_P( A, 2 ); //PORTA |= (1<<2 );

hygbeyond · 发表于 2014-5-3 15:32:34

这样移植比较方便

winavr位操作的探讨

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！