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)
do_something() ;
}
}
/* 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
do_something
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
do_something
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有不同意义
;
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
.
现举例说明
(
以
Keil-c
与
a51
为例
,
例子来自
Keil FQA),
看完例子后你应该明白
volatile
的意思了
.
例
1.
void main (void)
{
volatile int i ;
int j ;
i = 1 ; //1
不被优化
i=1
i = 2 ; //2
不被优化
i=2
i = 3 ; //3
不被优化
i=3
j = 1; //4
被优化
j = 2; //5
被优化
j = 3; //6 j = 3
}
例
2.
函数
:
void func (void)
{
unsigned char xdata xdata_junk ;
unsigned char xdata *p = &xdata_junk ;
unsigned char t1, t2 ;
t1 = *p ;
t2 = *p ;
}
编译的汇编为
:
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
注意
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F
500 R MOV t1,A
000B F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000D 22 RET
将函数变为
:
void func (void)
{
volatile unsigned char xdata xdata_junk ;
volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk ;
unsigned char t1, t2 ;
t1 = *p ;
t2 = *p ;
}
编译的汇编为
:
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F
500 R MOV t1,A
a
处
000B E0 MOVX A,@DPTR
000C
F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000E 22 RET
比较结果可以看出来
,
未用
volatile
关键字时
,
只从
*p
所指的地址读一次
,
如在
a
处
*p
的内容有变化
,
则
t2
得到的则不是真正
*p
的内容
.
例
3.
volatile unsigned char bdata var ; // use volatile keyword here
sbit var_0 = var^0 ;
sbit var_1 = var^1 ;
unsigned char xdata values[10];
void main (void)
{
unsigned char i ;
for (i = 0; i < sizeof (values); i++)
{
var = values[i] ;
if (var_0)
{
var_1 = 1 ; //
a
处
values[i] = var ; // without the volatile keyword, the compiler
// assumes that 'var' is unmodified and does not
// reload the variable content.
}
}
}
在此例中
,
如在
a
处到下一句运行前
,var
如有变化则不会
,
如
var=0xff;
则在
values[i] = var;
得到的还是
values[i] = 1;
应用举例
:
例
1.
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)
说明
:
此处不用
volatile
关键字
,
可能得不到真正的内容
.
例
2.
#define TEST_VOLATILE_C
//***************************************************************
// verwendete Include Dateien
//***************************************************************
#if __C51__ < 600
#error: !! Keil
版本不正确
#endif
//***************************************************************
//
函数
void v_IntOccured(void)
//***************************************************************
extern void v_IntOccured(void);
//***************************************************************
//
变量定义
//***************************************************************
char xdata cvalue1; //
全局
xdata
char volatile xdata cvalue2; //
全局
xdata
//***************************************************************
//
函数
: v_ExtInt0()
//
版本
:
//
参数
:
//
用途
: cvalue1++,cvalue2++
//***************************************************************
void v_ExtInt0(void) interrupt 0
{
cvalue1++;
cvalue2++;
}
//***************************************************************
//
函数
: main()
//
版本
:
//
参数
:
//
用途
:
测试
volatile
//***************************************************************
void main()
{
char cErg;
//1.
使
cErg=cvalue1;
cErg = cvalue1;
//2.
在此处仿真时手动产生中断
INT0,
使
cvalue1++; cvalue2++
if (cvalue1 != cErg)
v_IntOccured();
//3.
使
cErg=cvalue2;
cErg = cvalue2;
//4.
在此处仿真时手动产生中断
INT0,
使
cvalue1++; cvalue2++
if (cvalue2 != cErg)
v_IntOccured();
//5.
完成
while (1);
}
//***************************************************************
//
函数
: v_IntOccured()
//
版本
:
//
参数
:
//
用途
:
死循环
//***************************************************************
void v_IntOccured()
{
while(1);
}
仿真可以看出
,
在没有用
volatile
时
,
即
2
处
,
程序不能进入
v_IntOccured();
但在
4
处可以进入
v_IntOccured().