1.對C編譯器進行語法擴充

對C編譯器進行語法擴充。例如MCS51系列單片機的C-51語法中擴充了sfr關鍵字，舉例如下：

sfr P0 = 0x80;

這樣操作0x80單元直接寫P0即可。

又如Atmel的AVR系列單片機，其ICCAVR和GCCAVR編譯器都沒有定義新的數據類型，只能采用標準C的強制類型轉換和指針來實現訪問MCU的寄存器。而IAR和CodeVisionAVR編譯器對ANSI C進行了擴充，定義了新的數據類型，使C語言可以直接訪問MCU的有關寄存器，例如在IAR中可以使用：

SFR_B(DDRB, 0x28);

CodeVisionAVR中可以使用：

sfrb DDRB = 0x28;

2.使用標準C的強制類型轉換和指針來實現

采用標準C的強制轉換和指針的概念來實現訪問MCU的寄存器，例如:

#define DDRB (*(volatile unsigned char *)0x25)

分析如下：

1.(unsigned char *)0x25中的0x25只是個值，前面加(unsigned char *)表示把這個值強制類型轉換為unsigned char型的指針。再在前面加”*”，即*(volatile unsigned char *)0x25表示對這個指針解引用，相當于(unsigned char *)0x25是一個指針p，而這個宏定義為#define DDRB *p。

這樣當讀/寫以0x25為地址的寄存器時，直接書寫DDRB即可，即寫：DDRB = 0xff；

相當于：

unsigned char *p, i; p = 0x25; i = *p; //把地址為0x25單元中的數據讀出送入i變量*p = 0xff; //向地址為0x25的單元中寫入0xff

這樣經過一層宏定義的封裝就變得直觀和方便的多了。

2.關鍵字volatile確保本指令不會以為C編譯器的優化而被省略，且要求每次直接讀值。例如使用while(*(unsigned char *)0x25)時，有時系統可能不能真正去讀0x25的值，而是用第一次讀出的值，如果這樣，這個循環可能就是個死循環。用了volatile則要求每次都去讀0x25的實際值。

GCCAVR工具鏈中就使用了這樣的方式，例如在iomx8.h文件中一個定義如下：#define PORTB _SFR_IO8(0x25)

而在sfr_defs.h中可以找到如下兩個宏定義：

#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr)+0x20)#define _MMIO_BYTE(mem_addr) (*(volatile unit8_t *)(mem_addr))

實質上與直接的強制類型轉換和指針定義是一樣的。

3.使用結構體實現

使用指針的方式來訪問特殊功能寄存器的優勢在于完全符合標準的ANSI-C，而無需擴展語法，形成“方言”，擁有更好的兼容性和可移植性。

這種方式適合簡單的應用程序，而當系統用到多個同種外設時，就需要為每一個這種外設定義寄存器，這樣就會使程序的維護變得非常困難。而且，由于每次寄存器操作都會有對應的常量存儲在程序Flash里，為每個寄存器定義單獨的指針還會增加程序代碼。

為了簡化程序代碼，可以將寄存器組定義為結構體，而將外設當做指向這個結構體的指針。例如：

typedef struct { volatile unsigned long DATA; //0x00 volatile unsigned long RSR; //0x04 unsigned long RESERVED0[4]; //0x08-0x14 volatile unsigned long FLAG; //0x18 ... }UART_TypeDef;#define Uart0 ((UART_Type *)0x40003000)#define Uart1 ((UART_Type *)0x40004000)#define Uart2 ((UART_Type *)0x40005000)int getkey(UART_TypeDef * uartptr) { while((uartptr->FLAG & 0x40) == 0); //無數據，等待 return uartptr->DATA; // 讀取字符}int main(void) { unsigned long data; data = getkey(Uart0); }

在這種設定下，同一個外設寄存器的結構體可以被多個外設實體共用，這樣也使得程序維護變得容易。另外，由于立即數存儲的減少，編譯出的程序代碼也會變小。