Массив портов ввода PINx, вопрос к знатокам GCC Опции

[singlskv]

Контроллеры от ATmega8 до Atmega128, и т.д.

Есть такой массив:

Код

BYTE PIN_[3]={
    (BYTE)(&PINB),
    (BYTE)(&PINF),
    (BYTE)(&PING)
  };

Доступ к нему присходит вот так:

Код

  PIN_tmp=_SFR_IO8(PIN_[0]-0x20);
  ......
  PIN_tmp=_SFR_IO8(PIN_[2]-0x20);

Все работает, более того мне даже нравится код который генерит при этом GCC,
НО, осадок остается

Собствено вопросы:

1. Есть ли в GCC другие варианты доступа к массиву PINx, без использования _SFR_IO8 ?

2. Насколько такой вариант портируем на более старые/новые реализации GCC AVR ?

3. 0x20 режет глаз, а что с этим делать ?

[Lem]

сделайте структуру

Код

typedef struct
{
   unsigned char *pinr;
   unsigned char *port;
   unsigned char *ddr;
   unsigned char  pinNumb : 3;
} PIN;

PIN pins[2] = {{&PINA, &PORTA, &DDRA, 2}, {&PINB, &PORTB, &DDRB, 7}};

А обращаться можно, например, так:

Код

for(unsigned char index = 0; index < 2; index++)
{
    *pins[index].port |= (1 << pins[index].pinNumb);
    *pins[index].port |= (1 << pins[index].pinNumb);
}

[aesok]

сделайте структуру
[code]
typedef struct
{
unsigned char *pinr;
unsigned char *port;
unsigned char *ddr;
unsigned char pinNumb : 3;
} PIN;

PIN pins[2] = {{&PINA, &PORTA, &DDRA, 2}, {&PINB, &PORTB, &DDRB, 7}};

НЕВЕРНО. pinr, port и ddr - ДОЛЖНЫ обязательно быть volatile!!!

В противном случае на высоких уровнях оптимизации компиллятор оптимизирует следующий код:
*pins[index].port = 0xAA;
*pins[index].port = 0x55;

Он выкинит первую запись в порт. Оставит только вторую. Для обычных переменых это правильная оптимизация, но доступ к портам оптимизироваться не должен.


Для 16-битных портов все намного страшнее - бутет неправильнай порядок обращения байтам.

Анатолий.

[singlskv]

НЕВЕРНО. pinr - ДОЛЖНЫ обязательно быть volatile!!!

В противном случае на высоких уровнях оптимизации компиллятор оптимизирует следующий код:
*pins[index].port = 0xAA;
*pins[index].port = 0x55;

Он выкинит первую запись в порт. Оставит только вторую. Для обычных переменых это правильная оптимизация, но доступ к портам оптимизироваться не должен.

а должно ли PINx быть volatile ?

[aesok]

НЕВЕРНО. pinr - ДОЛЖНЫ обязательно быть volatile!!!

В противном случае на высоких уровнях оптимизации компиллятор оптимизирует следующий код:
*pins[index].port = 0xAA;
*pins[index].port = 0x55;

Он выкинит первую запись в порт. Оставит только вторую. Для обычных переменых это правильная оптимизация, но доступ к портам оптимизироваться не должен.

а должно ли PINx быть volatile ?

???

avr/iom128.h
...
/* Input Pins, Port D */
#define PIND _SFR_IO8(0x10)
...
/* Timer/Counter 3 Control Register C */
#define TCCR3C _SFR_MEM8(0x8C)
...

avr/port_def.h
....
#define _MMIO_BYTE(mem_addr) (*(volatile uint8_t *)(mem_addr))
#define _MMIO_WORD(mem_addr) (*(volatile uint16_t *)(mem_addr))
.....

...
#define _SFR_MEM8(mem_addr) _MMIO_BYTE(mem_addr)
#define _SFR_MEM16(mem_addr) _MMIO_WORD(mem_addr)
#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr) + 0x20)
#define _SFR_IO16(io_addr) _MMIO_WORD((io_addr) + 0x20)
.....


Как видете все SFR обявлены как volatile.

Анатолий.

[singlskv]

чтение и запись(volatile переменных) - это две большие разницы

[aesok]

чтение и запись(volatile переменных) - это две большие разницы

чтение и запись volatile и не volatile переменых ничем не отличаеться.

Модификатор volatile делает только одно - он указывае компилятору не при каких условиях и ни на каких уровнвх оптимизации не оптимизировать доступ к этой переменной!! Другими словами, везде где в тексте программы встречаеться запись или чтение из этой переменой отавлять их без изменения.

Пример:

int i;

i = 1;
i = 0;


Оптимизатор компилятора оптимизирует этот код и выкидывает первое присваивание переменной i (=1), потомучто это значение нигде не используеться и оставляет только второе i = 0.

А теперь представте что i это выходной порт и вам надо надо вывести вначале 1 затем 0. Вас устроит что компилятор удалит операцию вывода 1. НЕТ. Вот для этого и используеться volatile.

volatile int i;

i = 1;
i = 0;

Все теперь оба обращения к переменной i останутся в скомпилированом коде.


Те кто не понимают значение модификатора volatile обрекают себя на то что их программы работают только при выключеной оптимизации, а всех других на чтение топиков со словами "Глюкавый компилятор .....".

Анатолий.

PS: Если быть совсем точным то ассемблерный код для 16-битных volatile и не volatile переменных в AVR-GCC различаеться, но обьяснение этого выходит за рамки этого топика.

[Lem]

Да нет, в процедуре доступа (обработки) обращения портов лучше прагмой компилятору указывать на отсутствие оптимизации в данном куске кода (для каждого компилятора по-разному, я так понял). а с волатайл вы замучаетесь явно типы преобразовывать.

+ такое определение, как я указал выше, есть компромисс между удобством и универсальностью, с одной стороны, и произовдительностью, с другой. То есть, при разыменовывании указателей к регистрам доступ осуществляется с помощью обычных команд обращения к памяти (через общее адресное пространство), а не с помощью специальных команд для регистров ввода/вывода, что требует, если я не ошибаюсь, в два раза больше времени. Так что, работать с такими конструкциями надо осторожно, именно, в специально созданных для этого и проверенных (контролируемых на дизассемблере) функциях.