AVR-GCC:关于ISR()不能更新变量
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一个AVR与串口通信的基本程序,部分代码如下:
unsigned int flag = 0;
……
ISR(USART_RXC_vect)
{
flag = 1;
}
……
int main(void)
{
while(0 == flag)
{
code……
}
}
程序在Winavr环境下编译成功,烧写运行后发现,程序并没有按照我预想的那样,出现了这样的现象:程序一直在while里面没有出来,flag的值并没有变化。但是发现,程序确实进入了中断,但是却为什么不能改变变量呢。真是有鬼啦!
一番周折之后,终于在国外的一个网站上找到了相似的问题。于是豁然开朗。
flag变量被编译器在优化的时候认为,它在循环之外不可能被改变,于是编译器就只对它访问一次,而优化(optimize)了其他的访问(就是我们这里对flag在中断中的访问),所以,引用我老师的一句名言,问题就来啦。
这里需要稍微提一下编译器的小知识,我们也许都听过Debug和release吧?一个是调试版本,一个是最终完成版本。可不要被表面的意思给迷惑了。在Debug版本中,有很多的类似
#if Debug
(code)
#else
(other code)
#endif
这样的语句,他们就是为了方便调试用的,当调试成功之后,将debug值设置为0,就有许多代码被忽略了。这里只是简单的说一下两个版本的区别,真正的区别还有更多,更复杂,我才疏学浅,也要好好学习。总之,就是说,release版本会对代码进行非常多的优化,将代码大大简化,效率提高,例如注释,对一个变量的访问次数等等,细致末节都会有差异。
那么,上面的问题怎么解决呢。其实很简单。
将flag变量进行如下声明:
volatile unsigned int flag;
好,我们来看看这个volatile是干什么的,先看如下代码:
int i = 10;
int j = i;
int k = i;
i变量和我们上面所说的flag变量一样,只是“普通的”被声明了一下,没有声明为volatile变量。编译器在编译的时候,看到上面的三句话,i没有被用作左值,也就是i没有被改变,那么“优化”就来啦:在i对j赋值完之后,这个内存并没有被丢掉,而是放到了一个地方。然后继续对k进行赋值。这样做的好处就是只对i的内存进行了一次访问,而不是每次都访问。因为每次访问一个内存也是很累的一件事情。就像你要跑到A和B那里去送一个文件,给了A之后,你难道还想再回家再拿一遍东西给B吗,还是在A的家里把东西复印一下,然后直接送给B?这就是编译器的一个小优化的示例。
而当我们加了Volatile这个关键字之后,就不同了。
volatile int i = 10;
Volatile是容易改变的意思,就是告诉编译器:“这个变量很重要啊,很容易变化啊,你要每次都对他访问哦,保证你读的值一定是当前的值哦!”所以,编译器,就会对i访问两遍,而不是一遍啦。
说到这里,我想你明白了,为什么将flag变量加上这个关键字之后就可以被程序更新值了吧。写的可能有不对之处,欢迎拍砖指教。