如何使用 avr-gcc 将变量绑定到未使用的 AVR I/O 寄存器？答案

【问题标题】：How can I bind a variable to an unused AVR I/O register using avr-gcc?如何使用 avr-gcc 将变量绑定到未使用的 AVR I/O 寄存器？
【发布时间】：2012-04-26 21:30:02
【问题描述】：

我想使用 avr-gcc 将全局变量绑定到未使用的 I/O 寄存器（例如 PORTB），以减少代码大小。我在 AVR 的应用笔记AVR035（第 14 页）中学到了这个技巧。

在应用笔记中，他们使用 IAR 编译器并将变量绑定到 I/O 寄存器，如下所示：

__no_init volatile uint8_t counter@0x35;

使用 avr-gcc，我可以使用以下行将变量绑定到标准寄存器（在本例中为 r3）：

register uint8_t counter asm("r3");

这不适用于 I/O 寄存器。有没有办法对 I/O 寄存器执行此操作？

【问题讨论】：

哇，这是个好技巧。但有一个问题：当您考虑使用 IN 和 OUT 而不是 STS 和 LDS 获得的代码大小时，为什么不首先在汇编中编写整个代码？跨度>
Assembly 可能是这个级别的代码调整的好主意 :-) 我希望通过将一些全局变量移动到 i/o 寄存器来“快速”获得收益。原来这那并不容易。

标签： avr avr-gcc

【解决方案1】：

由于这仅适用于全局变量，因此仅使用类似的东西来使用怎么样，例如 Uart 波特率寄存器：

#define myGlobalVariable UBRR

~~还要注意，这种优化只有在进行大量位测试时才值得，因为大多数 IO 寄存器都有直接位测试指令。~~ 哦，我忘了，不是所有的 AVR 都有 LDS 和 STS 指令以及一些仅通过 Z 寄存器访问 SRAM，与简单的 IN 和 OUT 相比，这在代码大小和速度上都有很大的不同......

【讨论】：

是的，这就是我现在正在做的事情。但是我注意到与 SRAM var 相比，使用 UBRR 实际上增加了代码大小。使用例如PORTB 虽然节省了几个字节。可能我需要更仔细地看看编译器在这里做了什么。
@henning77 IO 寄存器通常为volatile，这意味着编译器必须为源代码中的每个读取或写入生成IO 操作。使用（非易失性）变量，编译器可以通过在寄存器中缓存值来优化访问。示例：i = 5; i = i + 1; i = i * 2; 需要对别名为 i 的 IO 寄存器进行 3 次写入和 2 次读取，但只需要对全局非易失性变量 i 进行一次写入。