Question

我正在尝试在TI MSP430 Launchpad板上闪烁LED。我有两段代码。一个工作，而另一个不工作。唯一的区别是在工作版本中包含volatile关键字。为什么程序执行需要此关键字？

此代码有效......

void main(void) {
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;           // Stop watchdog timer

    // Configure Port Directions
    P1DIR |= 0x01;                      // 0000 0001

    volatile unsigned int i;

    for(;;)
    {
        P1OUT ^= 0x01;                  // Set P1.0 LED on
        for (i = 20000; i > 0; i--);    // Delay
    }
}

虽然这段代码没有......

void main(void) {
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;           // Stop watchdog timer

    // Configure Port Directions
    P1DIR |= 0x01;                      // 0000 0001

    unsigned int i;

    for(;;)
    {
        P1OUT ^= 0x01;                  // Set P1.0 LED on
        for (i = 20000; i > 0; i--);    // Delay
    }
}

Answer 1

如果没有volatile，编译器可以更好地优化代码，它确定什么都不做，以及重新排序内存访问。不使用volatile时，您的延迟循环正在优化。

Answer 2

这两个版本都没有任何好处，未来版本的编译器可能会生成截然不同的代码。

大多数MSP430开发工具提供了当您想要等待特定周期数时要使用的内部函数__delay_cycles()。

例如：

#include <intrinsics.h>
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;           // Stop watchdog timer

  // Configure Port Directions
  P1DIR |= 0x01;                      // 0000 0001

  for(;;)
  {
    P1OUT ^= 0x01;                  // Set P1.0 LED on
    __delay_cycles(40000);
  }
}

请注意，为此生成的代码将以完整的处理器速度执行。如果在功率受限的环境中需要更长的延迟，请考虑使用定时器并将处理器置于低功耗模式。

Answer 3

如果您在循环中的第二个版本中添加NOP：

for (i = 20000; i > 0; i--) {
    asm volatile("nop");
}

它应该也可以。在这两种情况下，都需要volatile来阻止优化。在第一个版本中，它阻止编译器完全删除循环。在使用asm的第二个版本中，它告诉编译器将其保留在原来的位置（因此它不会移动到另一个位置）。

令人难过的是，这两个版本都不被认为是好的风格：考虑使用计时器来确保繁忙的延迟。如果更改核心频率，循环将无法执行您想要的操作。

Answer 4

在检查IAR编译器的汇编输出（MSP430F5438的V4.21.9）时，总是编译无限循环，有或没有volatile关键字。（达到中等优化设置。）因此，这可能是编译器依赖性。当然，请尝试关闭优化进行编译。

volatile关键字很重要的地方是告诉编译器不要指望一个值，因此重新读取它。例如，您可能正在读取接收外部字符的输入缓冲区。需要告诉编译器继续读取，因为缓冲区是由其知识范围之外的东西更新的。

Answer 5

我更喜欢适用于每个编译器的解决方案，从另一个未优化或未通过循环优化的模块调用函数。 Asm就是一个很好的例子。一个只返回

的虚函数

dummy:
   ret

...

void dummy ( unsigned int );

unsigned int ra;
for(ra=0;ra<10000;ra++) dummy(ra);

编译器可以根据需要展开一些循环，但是必须以正确的顺序使用正确的参数调用dummy，您可以毫无顾虑地对C代码使用最大优化。

Answer 6

如果你没有声明它是volatile，那么很多编译器都会执行运行时优化，因此你可能无法获取更改

易失性关键字 - MSP430

6 个答案: