如何将51单片机进行内存优化
8051单片机程序设计
8051单片机程序设计8051单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器。
它由英特尔公司在20世纪80年代推出，现在已经成为了嵌入式系统设计中最常用的单片机之一。
本文将介绍8051单片机程序设计的基本原理和方法。
8051单片机程序设计主要涉及到三个方面：硬件设计、软件设计和系统调试。
首先，我们需要通过硬件设计来搭建一个适合单片机工作的电路。
通常，我们会使用外部晶振来提供时钟信号，以确保单片机能够按照我们预期的速度运行。
此外，我们还需要为单片机提供适当的电源和外部存储器。
这些硬件设计的要点在此不再赘述，读者可以参考相关资料深入了解。
在硬件设计完成后，我们就可以开始编写单片机的软件了。
8051单片机程序设计主要使用汇编语言或C语言进行编程。
汇编语言是一种底层的机器语言，直接操作单片机的寄存器和指令集。
相比之下，C语言更加高级，提供了许多方便的编程工具和函数库。
因此，大多数人更倾向于使用C语言进行单片机程序设计。
无论我们选择使用汇编语言还是C语言进行编程，我们都需要掌握8051单片机的指令集。
8051单片机的指令集包括了大量的指令，可以进行各种运算、逻辑判断和数据传输等操作。
我们需要根据具体的需求选择合适的指令进行编程。
例如，如果我们需要将一个数值存储到内存中，我们可以使用MOV指令来实现。
而如果我们需要进行条件判断，我们可以使用JMP或JZ等分支指令来实现。
在编写单片机程序时，我们还需要注意内存的分配和使用。
由于8051单片机的存储空间有限，我们需要合理地分配内存空间，以避免程序运行时的内存溢出或冲突。
为了提高程序的效率，我们还可以使用一些优化技巧，如循环展开和指令重排等。
在编写完程序后，我们需要通过系统调试来验证程序的正确性。
调试是一个迭代的过程，我们需要不断地检查程序的错误和优化程序的性能。
为了方便调试，我们可以使用调试工具，如仿真器或调试器，来监控程序的执行过程。
通过这些工具，我们可以逐步执行程序，查看寄存器和内存的值，以及输出的结果，从而找出程序中的错误和问题。
51单片机指令使用方法
51单片机指令使用方法51单片机是一种常用的嵌入式微控制器，广泛应用于各种电子设备中。
它具有强大的控制能力和灵活的指令集，为我们开发各种应用提供了便利。
在使用51单片机时，我们需要熟悉其指令的使用方法，下面我们来介绍一些常用的指令及其应用。
首先，我们来讲解一些与数据传输和处理相关的指令。
MOV指令是最常用的指令之一，用于将一个数据从一个寄存器或内存单元传输到另一个寄存器或内存单元。
通过MOV指令，我们可以在单片机中实现数据的复制、传递和处理等操作。
除了MOV指令，还有一些其他常用的数据传输和处理指令，比如ADD指令用于进行加法运算，AND指令用于进行逻辑与操作，OR指令用于进行逻辑或操作等。
这些指令可以实现各种数据处理、逻辑运算和位操作等功能，为我们的程序提供灵活性和多样性。
接下来，我们介绍一些与控制流程相关的指令。
循环结构是程序中常用的一种控制结构，而JMP指令和CJNE指令可以实现跳转和循环控制。
JMP指令用于无条件跳转到指定的地址，而CJNE指令则根据比较结果决定是否跳转到指定的地址。
通过这些指令，我们可以实现程序的分支、循环和条件控制等功能。
此外，还有一些与中断处理相关的指令需要我们熟悉。
中断是单片机中常用的一种事件触发机制，通过中断处理，我们可以实现对外部事件的及时响应。
EA指令用于使能全局中断，而EN和DIS指令用于使能和禁止外部中断。
通过这些指令，我们可以合理利用中断机制，提高程序的响应速度和实时性。
最后，我们来介绍一些与IO口操作相关的指令。
单片机的IO口是与外部设备进行通信的接口，而P1、P2等寄存器则是与IO口对应的数据寄存器。
通过MOV指令和SETB/C指令，我们可以实现对IO口数据的读写操作和控制。
通过这些指令，我们可以与外部设备进行数据交互，实现各种输入输出功能。
总结起来，51单片机的指令使用是嵌入式开发中的基础知识，熟练掌握各种指令的使用方法能够提高我们的开发效率和程序的性能。
KEIL编译环境优化等级说明详解
KEIL编译环境优化等级说明详解
opTIon -》c/c++ -》language/code genderaTIon -》opTImizaTIon选项下的优化等级
优化级别说明（仅供参考）：
则其中的Code Optimization 栏就是用来设置C51的优化级别。
共有9个优化级别（书上这么写的），高优化级别中包含了前面所有的优化级别。
现将各个级别说明如下：
0级优化：
1、常数折叠：只要有可能，编译器就执行将表达式化为常数数字的计算，其中包括运行地址的计算。
2、简单访问优化：对8051系统的内部数据和位地址进行访问优化。
3、跳转优化：编译器总是将跳转延至最终目标上，因此跳转到跳转之间的命令被删除。
1级优化：
1、死码消除：无用的代码段被消除。
2、跳转否决：根据一个测试回溯，条件跳转被仔细检查，以决定是否能够简化或删除。
2级优化：
1、数据覆盖：适于静态覆盖的数据和位段被鉴别并标记出来。
连接定位器BL51通过对全局数据流的分析，选择可静态覆盖的段。
3级优化：
1、窥孔优化：将冗余的MOV命令去掉，包括不必要的从存储器装入对象及装入常数的操作。
另外如果能节省存储空间或者程序执行时间，复杂操作将由简单操作所代替。
4级优化：
1、寄存器变量：使自动变量和函数参数尽可能位于工作寄存器中，只要有可能，将不为这些变量保留数据存储器空间。
2、扩展访问优化：来自IDATA、XDATA、PDATA和CODE区域的变量直接包含在操作。
8位单片机的程序优化，这12条不可忽略！
8位单片机的程序优化，这12条不可忽略！1、采用短变量一个提高代码效率的最基本的方式就是减小变量的长度。
使用C 编程时，我们都习惯于对循环控制变量使用int 类型，这对8 位的单片机来说是一种极大的浪费，你应该仔细考虑所声明的变量值可能的范围，然后选择合适的变量类型，很明显，经常使用的变量应该是unsigned char，只占用一个字节。
2、使用无符号类型为什么要使用无符号类型呢？原因是，8051不支持符号运算，程序中也不要使用含有带符号变量的外部代码，除了根据变量长度来选择变量类型外，还要考虑变量是否会用于负数的场合。
如果你的程序中可以不需要负数，那么把变量都定义成无符号类型的。
3、避免使用浮点指针在8 位操作系统上使用32 位浮点数是得不偿失的。
你可以这样做，但会浪费大量的时间，所以当你在系统中使用浮点数的时候，要问问自己这是否一定需要，可以通过提高数值数量级和使用整型运算来消除浮点指针，处理ints和longs比处理doubles和floats要方便得多，代码执行起来会更快，也不用连接处理浮点指针的模块。
如果你一定要采用浮点指针的话，应该采用西门子 80517 和达拉斯半导体公司的 80320 这些已经对数处理进行过优化的单片机。
如果你不得不在你的代码中加入浮点指针，那么你的代码长度会增加，程序执行速度也会比较慢。
如果浮点指针运算能被中断的话，必须确保要么中断中不会使用浮点指针运算，要么在中断程序前使用 fpsave 指令把中断指针推入堆栈，在中断程序执行后使用 fprestore 指令把指针恢复，还有一种方法是，当你要使用像sin()这样的浮点运算程序时，禁止使用中断，在运算程序执行完之后再使能它。
4、使用位变量对于某些标志位应使用位变量而不是unsigned char，这将节省你的内存，你不用多浪费7位存储区，而且位变量在RAM中访问他们，只需要一个处理周期。
5、用局部变量代替全局变量把变量定义成局部变量比全局变量更有效率，编译器为局部变量在内部存储区中分配存储空间，而为全局变量在外部存储区中分配存储空间，这会降低你的访问速度，另一个避免使用全局变量的原因是你必须在你系统的处理过程中调节使用全局变量，因为在中断系统和多任务系统中，不止一个过程会使用全局变量。
51单片机资源分配和功能定义
51单片机资源分配和功能定义1.引言在51单片机的开发过程中，资源的合理分配和功能的准确定义是确保项目成功的关键。
本文将介绍51单片机资源的分配策略以及功能定义的步骤和方法。
2. 51单片机资源分配2.1内存资源分配在51单片机中，内存资源的合理分配对于程序的运行至关重要。
通常情况下，内存资源可以分为3个部分：内部R AM、外部R AM和R OM。
内部R AM分为数据内存和特殊功能寄存器（S FR），而外部R AM一般用于存储大量的数据。
R OM则用于存储程序代码。
在进行内存资源分配时，需要考虑以下几个因素：-程序的规模：根据程序的规模和功能需求，合理分配数据内存和外部R A M的大小；-数据内存和SF R的分配：根据程序的需求，合理分配数据内存和SF R 的地址；-R OM的分配：根据程序代码的大小，合理分配R OM的大小。
2.2I/O资源分配51单片机的I/O资源分配主要涉及到引脚的使用和外设的选择。
在进行I/O资源分配时，需要考虑以下几个因素：-引脚的数量和类型：根据项目需求和外设的连接方式，选择合适的引脚数量和类型；-引脚的功能定义：根据项目需求，在程序中准确定义每个引脚所承担的功能；-外设的选择：根据项目需求和功能要求，选择合适的外设进行连接和使用。
3.功能定义在进行51单片机的功能定义时，需要明确每个功能的需求和实现方式。
以下是功能定义的步骤和方法：3.1需求分析在功能定义之前，首先进行需求分析是十分重要的。
通过与项目团队的沟通和理解，明确项目的功能需求和目标。
3.2功能划分根据需求分析的结果，将项目功能进行划分，并确定每个功能的优先级和重要性。
3.3功能描述对于每个功能，进行详细的功能描述。
功能描述应包括功能的输入、输出、处理逻辑以及与其他功能的关联。
3.4功能实现根据功能描述，确定功能的具体实现方式。
可以使用编程语言来实现功能，也可以利用硬件电路来实现。
4.总结本文介绍了51单片机资源分配和功能定义的相关内容。
三种常用的CRC16校验算法的C51程序的优化
}
ptr++;
count--;
}
return crc.x;
}
编译后函数crc2的代码长度为76，函数crc3的代码长度为68，变化不是太大，但是执行效率是很不一样的，具体差别见后面的表一。
优化后的查表＋计算法的程序为：
unsigned int crc5(unsigned char *ptr,unsigned char len)
crc.x <<=4;
crc.c[0] ^=crch[t];
crc.c[1] ^=crcl[t];
t = (crc.c[0]>>4) ^ (*ptr & 0x0F);
crc.x <<=4;
crc.c[0] ^=crch[t];
crc ^= crc_ta[da^(*ptr/16)]; /* CRC的高4位和本字节的前半字节相加后查表*/
/*计算CRC，然后加上上一次CRC的余数 */
da = ((crc/256))/16; /* 暂存CRC的高4位 */
crc <<=4; /* CRC右移4位， 相当于CRC的低12位） */
unsigned int crc3(unsigned char *ptr,unsigned char count)
{
data unsigned char i;
union{
unsigned char c[2];
unsigned int x;
}data crc;
pData++;
}
return CRC16;
}
编译后，函数crc0的代码为68字节，加上表格占用的512字节，一共使用了580个字节的代码空间。
c51单片机结构体用法
c51单片机结构体用法C51单片机（也称为8051系列单片机）是一种非常常见的嵌入式系统开发板，它具有优秀的性能和广泛的应用领域。
C51单片机的编程语言是C语言，其中结构体是C语言中非常重要和有用的特性之一。
结构体是一种可以组合不同类型的数据成员，并作为一种自定义数据类型的方式。
在C51单片机编程中，结构体非常适合用于创建复杂的数据结构，并为不同的模块、设备或功能组织数据。
以下是结构体在C51单片机中的用法及其优点的详细介绍：1. 数据组织：结构体可以将多个数据成员进行分组，并以一种逻辑的方式组织起来。
这样做可以使得代码更加易读和易维护，同时也可以减少因为数据混乱而引起的错误。
2. 数据类型扩展：C51单片机的数据类型有限，只包括基本的整型（int）、字符型（char）等等。
结构体可以通过创建自定义数据类型，将多个基本类型结合在一起，形成更复杂的数据类型。
这对于管理和处理各种传感器数据、通信数据、状态数据等非常有用。
3. 缩减代码长度：结构体可以减少代码的长度，使得代码更加简洁和高效。
例如，使用多个变量来存储传感器的位置坐标并进行处理，会使代码变得复杂，而使用结构体则可以将这些坐标组织在一起，使代码更加清晰和易懂。
4. 代码可读性：结构体的使用可以提高代码的可读性和可维护性。
通过使用有意义的名称给结构体的成员变量命名，可以使得代码更加易懂和易于理解，而不需要通过注释来解释每个变量的作用。
5. 灵活性：结构体可以根据实际需求进行灵活的定义和使用。
可以在结构体中包含其他结构体作为成员变量，从而形成更复杂的数据结构。
这种嵌套的结构体使得代码更有层次感，适用于各种不同规模和复杂度的项目。
6. 优化存储空间：结构体中的成员变量可以根据需要进行对齐和压缩，优化存储空间的使用。
通过使用指定的对齐方式和数据类型的顺序，可以减少内存空间的浪费，提高效率。
7. 方便性：结构体可以很方便地传递给函数，用于在不同的函数之间传递数据。
keil优化等级设置
keil优化等级设置优化级别说明（仅供参考）：则其中的 Code Optimization 栏就是⽤来设置C51的优化级别。
共有9个优化级别（书上这么写的），⾼优化级别中包含了前⾯所有的优化级别。
现将各个级别说明如下：0级优化：1、常数折叠：只要有可能，编译器就执⾏将表达式化为常数数字的计算，其中包括运⾏地址的计算。
2、简单访问优化：对8051系统的内部数据和位地址进⾏访问优化。
3、跳转优化：编译器总是将跳转延⾄最终⽬标上，因此跳转到跳转之间的命令被删除。
1级优化：1、死码消除：⽆⽤的代码段被消除。
2、跳转否决：根据⼀个测试回溯，条件跳转被仔细检查，以决定是否能够简化或删除。
2级优化：1、数据覆盖：适于静态覆盖的数据和位段被鉴别并标记出来。
连接定位器BL51通过对全局数据流的分析，选择可静态覆盖的段。
3级优化：1、“窥孔”优化：将冗余的MOV命令去掉，包括不必要的从存储器装⼊对象及装⼊常数的操作。
另外如果能节省存储空间或者程序执⾏时间，复杂操作将由简单操作所代替。
4级优化：1、寄存器变量：使⾃动变量和函数参数尽可能位于⼯作寄存器中，只要有可能，将不为这些变量保留数据存储器空间。
2、扩展访问优化：来⾃IDATA、XDATA、PDATA和CODE区域的变量直接包含在操作之中，因此⼤多数时候没有必要将其装⼊中间寄存器。
3、局部公共⼦式消除：如果表达式中有⼀个重复执⾏的计算，第⼀次计算的结果被保存，只要有可能，将被⽤作后续的计算，因此可从代码中消除繁杂的计算。
4、 CASE/SWITCH语句优化：将CASE/SWITCH语句作为跳转表或跳转串优化。
5级优化：1、全局公共⼦式消除：只要有可能，函数内部相同的⼦表达式只计算⼀次。
中间结果存⼊⼀个寄存器以代替新的计算。
2、简单循环优化：以常量占据⼀段内存的循环再运⾏时被优化。
6级优化：1、回路循环：如果程序代码能更快更有效地执⾏，程序回路将进⾏循环。
7级优化：1、扩展⼊⼝优化：在适合时对寄存器变量使⽤DPTR数据指针，指针和数组访问被优化以减⼩程序代码和提⾼执⾏速度。
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如何将51单片机进行内存优化
对51单片机内存的认识，很多人有误解，最常见的是以下两种
①超过变量128后必须使用compact模式编译
实际的情况是只要内存占用量不超过256.0 就可以用small 模式编译
②128以上的某些地址为特殊寄存器使用，不能给程序用
与PC机不同，51单片机不使用线性编址，特殊寄存器与RAM 使用重复的重复的地址。
但访问时采用不同的指令，所以并不会占用RAM 空间。
由于内存比较小，一般要进行内存优化，尽量提高内存的使用效率。
以Keil C 编译器为例，small 模式下未指存储类型的变量默认为data型，即直接寻址，只能访问低128 个字节，但这128 个字节也不是全为我们的程序所用，寄存器R0-R7必须映射到低RAM，要占去8 个字节，如果使用寄存组切换，占用的更多。
所以可以使用data 区最大为120 字节，超出120 个字节则必须用idata 显式的指定为间接寻址，另外堆栈至少要占用一个字节，所以极限情况下可以定义的变量可占247 个字节。
当然，实际应用中堆栈为一个字节肯定是不够用的，但如果嵌套调用层数不深，有十几个字节也够有了。
为了验上面的观点，写了个例子
#define LEN 120
data UCHAR tt1［LEN］;
idata UCHAR tt2［127］;
void main（）
{
UCHAR i，j;
for（i = 0; i 《LEN; ++i ）
{
j = i;
tt1［j］= 0x55;。