C語言的設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環境支持便能運行的編程語言。那麼C語言訪問MCU寄存器的三種方式分別是怎樣的呢？以下僅供參考！
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，只能採用標準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
採用標準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爲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，相當於
(unsigned char *)0x25是一個指針p，而這個宏定義爲#define DDRB *p。
這樣當讀/寫以0x25爲地址的寄存器時，直接書寫DDRB即可，即寫：
DDRB = 0xff；
相當於：
unsigned char *p, i; p = 0x25; i = *p; //把地址爲0x25單元中的數據讀出送入i變量*p = 0xff; //向地址爲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確保本指令不會以爲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於完全符合標準的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，就需要爲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，由於每次寄存器操作都會有對應的常量存儲在程序Flash裏，爲每個寄存器定義單獨的指針還會增加程序代碼。
爲了簡化程序代碼，可以將寄存器組定義爲結構體，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，由於立即數存儲的減少，編譯出的程序代碼也會變小。
