寄存器編譯器

1. 常見的C語言編譯器是什麼

目前最流行的C語言編譯器有以下幾種：

1、GNU Compiler Collection 或稱GCC

GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套件），是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟體，也是 GNU計劃的關鍵部分。

GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器，現已被大多數類Unix操作系統（如Linux、BSD、Mac OS X等）採納為標準的編譯器，GCC同樣適用於微軟的Windows。GCC是自由軟體過程發展中的著名例子，由自由軟體基金會以GPL協議發布。

2、Microsoft C 或稱 MS C

Microsoft C 是c語言的一種IDE（集成開發環境），常見的還有Microsoft Visual C++，Borland C++，Watcom C++ ,Borland C++ ，Borland C++ Builder,Borland C++ 3.1 for DOS,Watcom C++ 11.0 for DOS,GNU DJGPP C++ ，Lccwin32 C Compiler 3.1,High C,Turbo C等等......

3、Borland Turbo C 或稱 Turbo C

Turbo C是美國Borland公司的產品，Borland公司是一家專門從事軟體開發、研製的大公司。該公司相繼推出了一套 Turbo系列軟體, 如Turbo BASIC, Turbo Pascal, Turbo Prolog, 這些軟體很受用戶歡迎。

(1)寄存器編譯器擴展閱讀：

C編譯的整個過程很復雜，大致可以分為以下四個階段：

1、預處理階段在該階段主要完成對源代碼的預處理工作，主要包括對宏定義指令，頭文件包含指令，預定義指令和特殊字元的處理，如對宏定義的替換以及文件頭中所包含的文件中預定義代碼的替換等，總之這步主要完成一些替換工作，輸出是同源文件含義相同但內容不同的文件。

2、編譯、優化階段編譯就是將第一階段處理得到的文件通過詞法語法分析等轉換為匯編語言。優化包括對中間代碼的優化，如刪除公共表達式，循環優化等；和對目標代碼的生成進行的優化，如如何充分利用機器的寄存器存放有關變數的值，以減少內存訪問次數。

3、匯編階段將匯編語言翻譯成機器指令。

4、鏈接階段鏈接階段的主要工作是將有關的目標文件連接起來，即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。

2. 什麼是寄存器它有什麼用

寄存器組
1、特點：讀寫速度快但數量較少；其數量、長度以及使用方法會影響指令集的設計。
2、組成：一組彼此獨立的Reg，或小規模半導體存儲器。
3、RISC：設置較多Reg，並依靠編譯器來使其使用最大化。

3. 什麼是寄存器什麼是寄存器變數

寄存器是中央處理器內的組成部分。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數據和位址。在中央處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序計數器(PC)。在中央處理器的算術及邏輯部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。寄存器是內存階層中的最頂端，也是系統獲得操作資料的最快速途徑。寄存器通常都是以他們可以保存的位元數量來估量，舉例來說，一個 「8 位元寄存器」或 「32 位元寄存器」。寄存器現在都以寄存器檔案的方式來實作，但是他們也可能使用單獨的正反器、高速的核心內存、薄膜內存以及在數種機器上的其他方式來實作出來。 寄存器通常都用來意指由一個指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器群組。更適當的是稱他們為 「架構寄存器」。寄存器是CPU內部的元件，寄存器擁有非常高的讀寫速度，所以在寄存器之間的數據傳送非常快。
register[寄存器]變數告訴編譯器相關的變數應該改量存儲在高速度的寄存器中。使用register存儲類型的目的一般是為了提高執行速度，但是，register聲明只是向編譯器所提出的「建議」，並非強制要求。

4. C++中 什麼是 寄存器

C語言提供了另一種變數，即寄存器變數。這種變數存放在CPU的寄存器中，使用時，不需要訪問內存，而直接從寄存器中讀寫， 這樣可提高效率。寄存器變數的說明符是register。 對於循環次數較多的循環控制變數及循環體內反復使用的變數均可定義為寄存器變數。

[例5.16]

求∑200i=1imain()

{
register i,s=0;
for(i=1;i<=200;i++)
s=s+i;
printf("s=%d\n",s);
}

本程序循環200次，i和s都將頻繁使用，因此可定義為寄存器變數。對寄存器變數還要說明以下幾點：

1. 只有局部自動變數和形式參數才可以定義為寄存器變數。因為寄存器變數屬於動態存儲方式。凡需要採用靜態存儲方式的量不能定義為寄存器變數。

5. 配置寄存器默認值為

如果不對寄存器進行任何賦值操作，其值是未知，在Verilog中用x表示。

verilog是硬體描述語言，不是軟體編程語言，所以沒有「執行」的概念，也沒有「默認初始值」的概念；你這幾句描述的是一個組合邏輯循環(combinationalLoop)，這是硬體設計里的錯誤，初學者往往會出現這種錯誤。

圖著色性的同構：

透過活躍變數分析（Live variable analysis），編譯器可以決定哪個變數的集合在同一時間是活躍的，也就是涉入move指令的變數。使用這些信息，編譯器可以建構一張圖，使每個點（Vertex）在程序中代表一個獨立的變數。

當變數被同時使用時，則利用干擾邊（Interference edges）鏈接兩個節點，當變數同時涉入move指令時，則創建優先邊（preference edges）。可以透過K-coloring用來解決寄存器配置的問題（K為寄存器可用的數量）。

6. 寄存器原理

寄存器原理：

寄存器應具有接收數據、存放數據和輸出數據的功能，它由觸發器和門電路組成。只有得到「存入脈沖」（又稱「存入指令」、「寫入指令」）時，寄存器才能接收數據；在得到「讀出」指令時，寄存器才將數據輸出。

寄存器存放數碼的方式有並行和串列兩種。並行方式是數碼從各對應位輸入端同時輸入到寄存器中；串列方式是數碼從一個輸入端逐位輸入到寄存器中。

寄存器讀出數碼的方式也有並行和串列兩種。在並行方式中，被讀出的數碼同時出現在各位的輸出端上；在串列方式中，被讀出的數碼在一個輸出端逐位出現。

(6)寄存器編譯器擴展閱讀：

寄存器最起碼具備以下4種功能。

①清除數碼：將寄存器里的原有數碼清除。

②接收數碼：在接收脈沖作用下，將外輸入數碼存入寄存器中。

③存儲數碼：在沒有新的寫入脈沖來之前，寄存器能保存原有數碼不變。

④輸出數碼：在輸出脈沖作用下，才通過電路輸出數碼。

僅具有以上功能的寄存器稱為數碼寄存器；有的寄存器還具有移位功能，稱為移位寄存器。

寄存器有串列和並行兩種數碼存取方式。將n位二進制數一次存入寄存器或從寄存器中讀出的方式稱為並行方式。將n位二進制數以每次1位，分成n次存入寄存器並從寄存器讀出，這種方式稱為串列方式。並行方式只需一個時鍾脈沖就可以完成數據操作，工作速度快，但需要n根輸入和輸出數據線。串列方式要使用幾個時鍾脈沖完成輸入或輸出操作，工作速度慢，但只需要一根輸入或輸出數據線，傳輸線少，適用於遠距離傳輸。

7. 單片機中什麼是寄存器

寄存器是指由基本的RS觸發器結構衍生出來的D觸發，
類似於內存，可以存數據，但一般比內存操作更容易，
一般可直接位操作速度更快，而內存追求的是高密度，
低成本低功耗

8. 「Keil C51」下如何讓編譯器優先使用片內「RAM」

C51內存結構深度剖析x0dx0a在編寫應用程序時，定義一個變數，一個數組，或是說一個固定表格，到底存儲在什麼地方；當定義變數大小超過MCU的內存范圍時怎麼辦；如何控制變數定義不超過存儲范圍；以及如何定義變數才能使得變數訪問速度最快，寫出的程序運行效率最高。以下將一一解答。x0dx0ax0dx0a1 六類關鍵字（六類存儲類型）x0dx0adata idata xdata pdata code bdatax0dx0ax0dx0a code： code memory （程序存儲器也即只讀存儲器）用來保存常量或是程序。code memory 採用16位地址線編碼，可以是在片內，或是片外，大小被限制在64KBx0dx0a 作用：定義常量，如八段數碼表或是編程使用的常，在定義時加上code 或明確指明定義的常量保存到code memory（只讀）x0dx0a 使用方法：x0dx0a char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};x0dx0a 此關鍵字的使用方法等同於constx0dx0ax0dx0adata data memory （數據存儲區）只能用於聲明變數，不能用來聲明函數，該區域位於片內，採用8位地址線編碼，具有最快的存儲速度，但是數量被限制在128byte或更少。x0dx0a 使用方法：x0dx0a unsigned char data fast_variable=0;x0dx0ax0dx0a idata idata memory（數據存儲區）只能用於聲明變數，不能用來聲明函數. 該區域位於片內，採用8位地址線編碼,內存大小被限制在256byte或更少。該區域的低地址區與data memory地址一致；高地址區域是52系列在51系列基礎上擴展的並與特殊功能寄存器具有相同地址編碼的區域。即：data memory是idata memory的一個子集。x0dx0a x0dx0a xdata xdata memory 只能用於聲明變數，不能用來聲明函數，該區域位於MCUx0dx0a 外部，採用16位地址線進行編碼，存儲大小被限制在64KB以內。x0dx0a 使用方法：x0dx0a unsigned char xdata count=0;x0dx0ax0dx0apdata pdata memory 只能用於聲明變數，不能用來聲明函數，該區域位於MCU外部，採用8位地址線進行編碼。存儲大小限制在256byte. 是xdata memory的低256byte。為其子集。x0dx0a 使用方法x0dx0a unsigned char pdata count=0;x0dx0ax0dx0a bdata bdata memory 只能用於聲明變數，不能用來聲明函數。該區域位於8051內部位數據地址。定義的量保存在內部位地址空間，可用位指令直接讀寫。x0dx0a 使用方法：x0dx0a unsigned char bdata varab=0x0dx0ax0dx0a 註：有些資料講，定義字元型變數時，在預設unsigned 時，字元型變數，默認為無符號，與標准C不同，但我在Keil uVision3中測試的時候發現並非如此。在預設的情況下默認為有符號。或許在以前的編譯器是默認為無符號。所以看到有的資料上面這樣講的時候，要注意一下，不同的編譯器或許不同。所以我們在寫程序的時候，還是乖乖的把unsigned signed 加上，咱也別偷這個懶。x0dx0a 2函數的參數和局部變數的存儲模式x0dx0a C51 編譯器允許採用三種存儲器模式：SMALL，COMPACT 和LARGE。一個函數的存儲器模式確定了函數的參數的局部變數在內存中的地址空間。處於SMALL模式下的函數參數和局部變數位於8051單片機內部RAM中，處於COMPACT和LARGE模式下的函數參數和局部變數則使用單片機外部RAM。在定義一個函數時可以明確指定該函數的存儲器模式。方法是在形參表列的後面加上一存儲模式。x0dx0a x0dx0a 示例如下：x0dx0a #pragma large //此預編譯必須放在所有頭文前面x0dx0a int func0(char x,y) small;x0dx0a char func1(int x) large;x0dx0a int func2(char x);x0dx0a 註：x0dx0a 上面例子在第一行用了一個預編譯命令#pragma 它的意思是告訴c51編譯器在對程序進行編譯時，按該預編譯命令後面給出的編譯控制指令LARGE進行編譯，即本常式序編譯時的默認存儲模式為LARGE.隨後定義了三個函數，第一個定義為SMALL存儲模式，第二個函數定義為LARGE第三個函數未指定，在用C51進行編譯時，只有最後一個函數按LARGE存儲器模式處理，其它則分別按它們各自指定的存儲器模式處理。x0dx0a 本例說明，C51編譯器允許採用所謂的存儲器混合模式，即允許在一個程序中將一些函數使用一種存儲模式，而其它一些則按另一種存儲器模式，採用存儲器混合模式編程，可以充分利用8051系列單片機中有限的存儲器空間，同時還可以加快程序的執行速度。x0dx0ax0dx0a3絕對地址訪問 absacc.h（相當重要）x0dx0ax0dx0a#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0)x0dx0a#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)x0dx0a#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0)x0dx0a#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)x0dx0a 功能：CBYTE 定址 CODE區x0dx0a DBYTE 定址 DATA區x0dx0a PBYTE 定址 XDATA（低256）區x0dx0a XBYTE 定址 XDATA區x0dx0a 例： 如下指令在對外部存儲器區域訪問地址0x1000x0dx0a xvar=XBYTE[0x1000];x0dx0a XBYTE[0x1000]=20;x0dx0ax0dx0a#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0)x0dx0a#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0)x0dx0a#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0)x0dx0a#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)x0dx0ax0dx0a 功能：與前面的一個宏相似，只是它們指定的數據類型為unsigned int .。x0dx0a 通過靈活運用不同的數據類型，所有的8051地址空間都是可以進行訪問。x0dx0a 如x0dx0aDWORD[0x0004]=0x12F8;x0dx0a即內部數據存儲器中(0x08)=0x12; (0x09)=0xF8x0dx0ax0dx0a註：用以上八個函數，可以完成對單片機內部任意ROM和RAM進行訪問，非常方便。還有一種方法，那就是用指鍾，後面會對C51的指針有詳細的介紹。x0dx0ax0dx0a4寄存器變數（register）x0dx0a 為了提高程序的執行效率，C語言允許將一些頻率最高的那些變數，定義為能夠直接使用硬體寄存器的所謂的寄存器變數。定義一個變數時，在變數類型名前冠以「register」 即將該變數定義成為了寄存器變數。寄存器變數可以認為是一自動變數的一種。有效作用范圍也自動變數相同。由於計算機寄存器中寄存器是有限的。不能將所有變數都定義成為寄存器變數，通常在程序中定義寄存器變數時，只是給編譯器一個建議，該變數是否真正成為寄存器變數，要由編譯器根據實際情況來確定。另一方面，C51編譯器能夠識別程序中使用頻率最高的變數，在可能的情況下，即使程序中並未將該變數定義為寄存器變數，編譯器也會自動將其作為寄存器變數處理。被定義的變數是否真正能成為寄存器變數，最終是由編譯器決定的。x0dx0ax0dx0a5內存訪問雜談x0dx0a 1指鍾x0dx0a指鍾本身是一個變數，其中存放的內容是變數的地址，也即特定的數據。8051的地址是16位的，所以指針變數本身佔用兩個存儲單元。指針的說明與變數的說明類似，僅在指針名前加上「*」即可。x0dx0a 如 int *int_point; 聲明一個整型指針x0dx0a char *char_point; 聲明一個字元型指針x0dx0a 利用指針可以間接存取變數。實現這一點要用到兩個特殊運算符x0dx0a & 取變數地址x0dx0a * 取指針指向單元的數據x0dx0ax0dx0a示例一:x0dx0aint a,b;x0dx0a int *int_point; //定義一個指向整型變數的指針x0dx0a a=15;x0dx0a int_point=&a; //int_point指向 ax0dx0a *int_point=5; //給int_point指向的變數a 賦值5 等同於a=5; x0dx0a示例二:x0dx0a char i,table[6],*char_point;x0dx0a char_point=table;x0dx0a for(i=0;i<6;i++)x0dx0a {x0dx0a char_point=i;x0dx0a char_point++;x0dx0a}x0dx0a註：x0dx0a 指針可以進行運算，它可以與整數進行加減運算（移動指針）。但要注意，移動指針後，其地址的增減量是隨指針類型而異的，如，浮點指針進行自增後，其內部將在原有的基礎上加4，而字元指針當進生自增的時候，其內容將加1。原因是浮點數，佔4個內存單元，而字元佔一個位元組。x0dx0ax0dx0a宏晶科技最新一代STC12C5A360S2系列，每一個單片機出廠時都有全球唯一身份證號碼（ID號），用戶可以在單片機上電後讀取內部RAM單元F1H~F7H的數值，來獲取此單片機的唯一身份證號碼。使用MOV @Ri 指令來讀取。下面介紹C51 獲取方法：x0dx0a char id[7]={0};x0dx0a char i;x0dx0a char idata *point;x0dx0a for(i=0;i<7;i++)x0dx0a {x0dx0a id[i]=*point;x0dx0a point++;x0dx0a}x0dx0a x0dx0a（此處只是對指針做一個小的介紹，達到訪問內部任何空間的方式，後述有對指針使用的詳細介紹）x0dx0a2對SFR，RAM ，ROM的直接存取x0dx0aC51提供了一組可以直接對其操作的擴展函數x0dx0a若源程序中，用#include包含頭文件，io51.h 後，就可以在擴展函數中使用特殊功能寄存器的地址名，以增強程序的可讀性：x0dx0ax0dx0a 注 此方法對SFR,RAM,ROM的直接存取不建議使用.因為,淡io51.h這個頭文件在KEIL中無法打開，可用指針，或是採用absacc.h頭文件，

9. 51單片機中斷寄存器使用注意的問題

首先介紹一下51的寄存器組： 通過設置PSW寄存器的第3位和第4位可以任意切換寄存器組。在進入中斷前，切換寄存器組，可以方便的保護原寄存器組的數據不被中斷里的語句破壞，很方便。 RS1RS0 位元組地址 000組寄存器00H~07H 011組寄存器08H~0FH 102組寄存器10H~17H 113組寄存器18H~1FH RS1=PSW.4RS0=PSW.3 常見錯誤有三種： 1、為中斷函數指定了第0組寄存器 C程序：voidint0()interrupt0using0 編譯後的匯編如下： PUSHACC PUSHB PUSHDPH PUSHDPL PUSHPSW MOVPSW,#0x00 。。。。。。 因為main()函數使用的就是第0組寄存器，中斷程序會改變寄存器組的數據。主程序運行時，隨時都有可能產生中斷，等中斷返回主程序時，寄存器R0-R7的值已經被改變了。這是非常嚴重的錯誤。而且故障時有時無，錯誤也是莫明其妙。 2、中斷優先順序不同，寄存器組號相同 C程序：voidint0()interrupt0using1//低優先順序中斷 voidT0()interrupt1using1//高優先順序中斷 因為高優先順序的中斷可以打斷正在執行的低級中斷，轉向持行高級中斷。這就是所謂的中斷的中斷。與第1種錯語一樣，高級中斷的程序，會改變低級中斷正在使用的寄存器。 3、不寫using。嚴格的說，這樣寫不能算是錯誤。但這是相當不好的習慣。 C程序：voidint0()interrupt0 編譯後的匯編如下： PUSHACC PUSHB PUSHDPH PUSHDPL PUSHPSW MOV PSW,#0x00 PUSH0x00 PUSH0x01 PUSH0x02 PUSH0x03 PUSH0x04 PUSH0x05 PUSH0x06 PUSH0x07 。。。。。。 沒用using指定寄存器組，編譯器就默認分配了第0組寄存器，然後又用8條語句把第0組的R0-R7保存到棧中，退出中斷時還需要8個彈棧。這樣「笨拙」的寫法，佔用了程序空間32個位元組、佔有堆棧8個位元組。也許高級版本的編譯器會改進吧，搞單片機的還是規矩些好。 經驗總結： 1、寫中斷程序一定要用using語句指定寄存器組。第1、2、3組都可以，不能是0. 2、51單片機的中斷有兩個優先順序。一個中斷不會打斷另一個相同優先順序的中斷。這樣相同級別中斷可以使用同一個組。比如：低優先順序的中斷函數都用using1，高優先順序的中斷都用using2。這樣不會沖突。 下面是一個正常的例子： C程序：voidint0()interrupt0using1 編譯後的匯編如下： PUSHACC PUSHB PUSHDPH PUSHDPL PUSHPSW MOV PSW,#0x08 。。。。。。

10. 單片機內部基本原理 bin文件如何跑起來 編譯器做了什麼

無論是單片機還是cpu內部主要有三種部件 ALU 控制器 寄存器。

這個要從編譯器開始講起，編譯器會給你編寫的軟體增加一個頭部，無論是MDK還是IAR等等，這個頭部是做了什麼工作那？頭部主要利用單片機寄存器上電後從FLASH將全局變數以及全局未初始化變數搬移倒RAM，增加堆棧 復位 中斷向量表 才開始從flash讀取你編寫的程序，因為編譯器已經把程序整個編碼為機器碼放在flash，有不太了解機器碼的可以再去了解，機器碼主要是運算加減搬移的那些操作，只不過單片機它就認識了。

單片機內部的控制器讀取flash的機器碼，通過內部R0-R15做數據中轉和RAM交換數據，通過ALU做運算，ALU非常擅長做邏輯的運算，寄存器是存放需要暫存處理的數據，使得它跑了起來。

編譯器----編譯器的程序----bin文件----機器碼----運行