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        51單片機資源擴展:從片內ROM跳轉到片外ROM

        作者: 時間:2016-11-19 來源:網絡 收藏
        源于一年前想自己動手給51寫個OS,編譯選Large模式,調試時整個流程都跑的好好的,可是燒寫到片上后得不到預期的效果,后來查書才知道51單片機片上只有4KRom,如果沒有擴展片外Rom,當訪問4K以外的程序空間,程序指針又會回到最開始執行。參考手冊擴展片外Rom后,能訪問達64K的程序空間。網上能搜索到的擴展方式都是將EA引腳接地,讓MCU上電后從外部ROM開始執行。但查看芯片手冊,明明說EA為高時,程序從片內ROM執行,當執行到0x1000以上地址時(標準51單片機),會跳轉到片外ROM執行。按網上的做法,為了擴展個片外ROM,片內的基本ROM都不用了,有點浪費了,于是開始找資料如何從片內跳轉到片外執行。

        射人先射馬,發帖先上圖,仿真圖如下:

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/318421.htm

        此處EA腳沒有接地。如果想簡單粗暴的加電時從片外ROM執行,EA引腳接地,雙擊U2(27C64)Image File選Hex然后就可以了,這不是本文的重點,略過,后面可能會寫到。

        跳轉,最簡單的方式用LJMP,當然也可以用把跳轉地址壓入棧,然后ret過去,不過這種方式我沒嘗試成功。

        考慮到匯編寫代碼太苦逼,寫規模大一點的代碼還得靠C,因此程序的效果是:main函數在片內執行,流水燈代碼存放在片外Rom,main函數跳轉到流水燈中執行。

        因為是一種嘗試,所以從寫匯編代碼開始(加載地址容易控制:ORG指定即可)

        1)用匯編代碼跳轉:

        AT89C51中的代碼:

        ORG 0000H
        LJMP 1000H
        END

        #####################

        27C64中代碼:

        ORG 1000H
        STAR:
        MOV A,#0AAH
        MOV P1,A
        MOV A,#55H
        MOV P1,A
        SJMP STAR
        END

        程序運行起來后,PC寄存器指向0x0000處的LJMP 0x1000,然后跳到27C64處執行。起初,在27C64 0x0000處搜索編碼,沒找到,查閱手冊后知,當PC超過0FFFH時,會轉向片外程序存儲空間1000H-FFFFH執行程序。

        [27C64處的內容]

        2)用C代碼跳轉:
        #include
        int main()
        {
        int i=0;
        i++;

        /*

        執行一些初始化邏輯,或者接受交互內容,按不同的輸入,跳轉到片外ROM

        */

        #pragma asm
        LJMP 0x1000
        #pragma endasm
        while(1);
        }

        C代碼中嵌入匯編,做跳轉。

        這個連接中有相關的設置 http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1721.HTM 如果不做設置,連接時會有警告找不到C_STARTUP,也不會運行到代碼中。

        調試運行,由于KEIL C加了啟動代碼,在protues仿真時有一長段麻煩的初始化堆棧的過程,因為沒有源碼,連設置斷點都不行,只能按著F11傻等著。最終當然也是能跳轉到片外ROM執行的。

        3)片外ROM存放由KEIL C編寫的HEX文件

        這個摸索了很久才摸索出來!代碼如下:

        #include

        int main()
        {
        while(1)
        {
        P1 = 0x33;
        P1 = 0xcc;
        }
        }

        首先,由于KEIL C創建的新工程會添加啟動代碼(startup.a51),這個前面說過用來初始化C語言運行的堆棧。因為我的程序是從片內ROM跳轉過來運行的,至少已經被初始化了一次,再初始化一次,原本保留的變量全沒了,因此在創建工程的時候,跳過添加startup.a51這個文件。帶來的不便是:程序沒有C環境,想要在調試是不可能了。

        hex文件是生成了,加載,但是從片內ROM跳轉過來后,P1口的內容不是0x33/0xCC而是上一次運行時的0x55/0xAA,why?代碼寫錯了?

        查看27C64的內存印象:

        0x0000H的內容是:

        75 90 33和75 90 CC是往P1端口寫入0x33/0xCC---就是現在的代碼

        再查看0x1000H的內容:

        74 AA對應MOV A,#0AAH,F5 90 對應MOV 90,A,明顯是上次仿真時的結果!

        好吧,現在得想辦法把代碼加載到0x1000的位置,ORG是用不上了,得用其他辦法。

        在我的另一篇文章 中提到,INTEL HEX文件格式中每個規則開始處都有地址,那好先看看這段代碼的地址:

        :08000F007590337590CC80F868
        :03000000020003F8
        :0C000300787FE4F6D8FD75810702000F3D
        :00000001FF

        080000F007 08是這行的長度8字節,后面的0000是這行加載位置,從0x0000開始。shit,難怪加載補上。先手動修改地址,修改玩以后,protues提示HEX校驗碼不對,仿真失敗。無奈,只能想其他辦法了。加載地址一般是由連接器在連接階段確定的(<程序員的自我修養>一書中有提到),既然這樣,看看keil c在鏈接時有沒有什么參數可以設置:

        BL51是KEIL C的連接器,Code這個位置好像是,那就試試填入0x1000,然后再編譯連接:

        :08100C007590337590CC80F85B
        :03000000021000EB
        :0C100000787FE4F6D8FD75810702100C23
        :00000001FF

        這次生成的HEX文件,鏈接地址部分已經被改為0x100C。再仿真一次,不過這次仿真前要把片內ROM的跳轉地址改為LJMP 0x1003,要不然指不準執行了非法指令。

        27C64 0x100C處的內容75 90 33對應匯編語句 MOV 90,#33H 75 90 CC對應匯編語句MOV 90,#0CCH這正是c代碼的內容,而且P1口的內容也是CC。

        至此,從片內ROM跳轉到片外ROM結束。另外估計ISP燒寫器可能也是類似的工作原理



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