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C51,RAM 用C51操作片內(nèi)擴展RAM

作者: 時間:2016-11-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
很多工程師都遇到過的“怪現(xiàn)象”
標準80C51、52內(nèi)核的單片機片內(nèi)最多只有256字節(jié)的RAM,少得可憐,很多情況下會出現(xiàn)不夠用的問題。如果在片外擴展RAM,則會增加成本,并可能減少多達18條I/O口線?,F(xiàn)在許多新型8051內(nèi)核的單片機為了解決上述問題,會在片內(nèi)另外擴展有一定容量的RAM,一般安排在XDATA地址空間。Philips半導體的P89C668更是在片內(nèi)擴展有8KB的XRAM,與其它型號相比,堪稱“海量”。為了保持與標準80C51的兼容性,一般這些擴展的片內(nèi)RAM在復位時默認是無效的,如果要使用,則需要先修改相關(guān)SFR寄存器里的使能位(但也有少數(shù)型號的規(guī)定與此恰恰相反,復位時默認是有效的,如果片外已經(jīng)擴展有XRAM,則地址重疊的部分會被自動屏蔽掉)。
如果使用匯編語言編程,在程序一開始,可以立即使能片內(nèi)擴展RAM,以后用MOVX指令就能方便地訪問。如果用C51編程,許多用戶很自然地也在main()函數(shù)的一開始就使能片內(nèi)擴展RAM。然而在調(diào)試程序時總是出現(xiàn)意外情況,仔細排查后,“確認”是片內(nèi)外部RAM有問題,通常表現(xiàn)為數(shù)據(jù)沒有被初始化。部分客戶還會去找供應商算帳,稱芯片質(zhì)量存在嚴重問題,等等??梢哉f,這是我們許多單片機工程師都曾經(jīng)遇到過的問題。
總之,你用C51編程并打算使用片內(nèi)擴展的RAM,那么就很容易出現(xiàn)上述怪現(xiàn)象。是芯片有問題嗎?不是!同樣功能的程序如果換作匯編來寫,就跑通了,這就證明芯片還是好的——找供應商算帳無理!是C51編譯器有問題嗎?更不是!C51編譯器是經(jīng)過多年千錘百煉才發(fā)展到今天“完善”的程度,想找出并證實一個bug還真不容易。“是我的程序錯了嗎?程序很小,僅10幾行,專門測試片內(nèi)擴展RAM用的,已經(jīng)過反復核查,怎么會出錯呢?”——很多工程師對我這樣講,但我還是要告訴他:確實是程序有問題!
我們先不提程序錯在何處,因為部分工程師性子太急,我先給出解決方案,行不行,先試試看:請刪除main()函數(shù)里使能片內(nèi)擴展RAM的語句;重新建立工程,選擇器件后,Keil C51會提示是否復制并添加startup code到工程里,此時一定要選擇“是”;將你的相關(guān)C源程序添加進工程;打開剛才添加的Startup.A51文件,找到標號“STARTUP1:”,緊接其后添加使能片內(nèi)擴展RAM的匯編指令;重新編譯工程并調(diào)試。OK,問題解決了嗎?
咦——這是為什么?原因是這樣的:如果你用到了片內(nèi)擴展RAM,定義有xdata屬性的全局變量(或在main()函數(shù)的開頭定義有),而且定義的同時賦有初值,那么變量的初始化操作實際上在進入main()函數(shù)之前(或剛進入main函數(shù)時,不可控)就已經(jīng)完成了。因此在main()函數(shù)里,第一條可執(zhí)行語句就安排為使能片內(nèi)擴展RAM的操作已是來不及!這就是C51編譯器的特性,同時也是其它C編譯器所共有的、ANSI C所要求的。文件Startup.A51是啟動代碼部分,里面包含有初始化全局變量的操作。新建工程時,如果不添加此文件,則在編譯時系統(tǒng)也會自動插入安裝目錄中的那個Startup.A51文件。如果在main()函數(shù)里的開頭定義有xdata屬性的變量并賦初值,則執(zhí)行時剛一進入main()該變量就被初始化,然后才輪到正常的可執(zhí)行語句?,F(xiàn)在知道在main()中添加使能片內(nèi)擴展RAM的操作語句為什么不行了嗎?
答 1:
一句話概括:在使能片內(nèi)擴展RAM之前對XRAM進行的任何操作都無效因此,相關(guān)使能片內(nèi)擴展RAM的指令必須位于全局變量初始化操作之前。
關(guān)于STC單片機內(nèi)部擴展ram的使用
高128字節(jié)(地址:80H~FFH),只可間接尋址;
STC89系列單片機另外增加了768字節(jié)的片內(nèi)擴展RAM,以解決眾多技術(shù)人員在編程時的RAM資源嚴重缺乏的問題。
768字節(jié)的片內(nèi)擴展RAM(地址:000H~2FFH)與外部擴展RAM地址重疊,單片機可通過軟件設(shè)置AUXR.1,決定是否使用片內(nèi)擴展RAM,以防止可
能的與外部擴展RAM的沖突,默認為使用片內(nèi)擴展RAM。
片內(nèi)擴展RAM的訪問采用間接尋址,可通過
①、MOVX A,@DPTR 或 MOVX @DPTR ,A 指令訪問片內(nèi)擴展RAM(00H~2FFH,共768字節(jié));
②、MOVX A,@Ri 或 MOVX @Ri,A 指令訪問片內(nèi)擴展RAM(00H~FFH,共256字節(jié))。
當DPTR≥300H時,系統(tǒng)訪問外部擴展RAM。
注意:在使用第二種指令時,特別要注意是使用MOV還是MOVX,MOV訪問的是片內(nèi)RAM,MOVX訪問的是片內(nèi)擴展RAM,剛剛接觸此類單片機的技
術(shù)人員最容易在這里犯錯誤。


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