C51,RAM 用C51操作片內擴展RAM

很多工程師都遇到過的“怪現象”

問

標準80C51、52內核的單片機片內最多只有256字節的RAM，少得可憐，很多情況下會出現不夠用的問題。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。現在許多新型8051內核的單片機為了解決上述問題，會在片內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RAM在復位時默認是無效的，如果要使用，則需要先修改相關SFR寄存器里的使能位（但也有少數型號的規定與此恰恰相反，復位時默認是有效的，如果片外已經擴展有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()函數的一開始就使能片內擴展RAM。然而在調試程序時總是出現意外情況，仔細排查后，“確認”是片內外部RAM有問題，通常表現為數據沒有被初始化。部分客戶還會去找供應商算帳，稱芯片質量存在嚴重問題，等等?？梢哉f，這是我們許多單片機工程師都曾經遇到過的問題。

總之，你用C51編程并打算使用片內擴展的RAM，那么就很容易出現上述怪現象。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編譯器是經過多年千錘百煉才發展到今天“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，專門測試片內擴展RAM用的，已經過反復核查，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()函數里使能片內擴展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擴展RAM的匯編指令；重新編譯工程并調試。OK，問題解決了嗎？

咦——這是為什么？原因是這樣的：如果你用到了片內擴展RAM，定義有xdata屬性的全局變量（或在main()函數的開頭定義有），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()函數之前（或剛進入main函數時，不可控）就已經完成了。因此在main()函數里，第一條可執行語句就安排為使能片內擴展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，則在編譯時系統也會自動插入安裝目錄中的那個Startup.A51文件。如果在main()函數里的開頭定義有xdata屬性的變量并賦初值，則執行時剛一進入main()該變量就被初始化，然后才輪到正常的可執行語句?，F在知道在main()中添加使能片內擴展RAM的操作語句為什么不行了嗎？

答 1:

一句話概括：在使能片內擴展RAM之前對XRAM進行的任何操作都無效因此，相關使能片內擴展RAM的指令必須位于全局變量初始化操作之前。

關于STC單片機內部擴展ram的使用

高128字節(地址：80H~FFH)，只可間接尋址；

STC89系列單片機另外增加了768字節的片內擴展RAM，以解決眾多技術人員在編程時的RAM資源嚴重缺乏的問題。

768字節的片內擴展RAM(地址：000H~2FFH)與外部擴展RAM地址重疊，單片機可通過軟件設置AUXR.1，決定是否使用片內擴展RAM，以防止可

能的與外部擴展RAM的沖突，默認為使用片內擴展RAM。

片內擴展RAM的訪問采用間接尋址，可通過

①、MOVX A,@DPTR 或 MOVX @DPTR ,A 指令訪問片內擴展RAM(00H~2FFH,共768字節)；

②、MOVX A,@Ri 或 MOVX @Ri,A 指令訪問片內擴展RAM(00H~FFH,共256字節)。

當DPTR≥300H時，系統訪問外部擴展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RAM，MOVX訪問的是片內擴展RAM，剛剛接觸此類單片機的技

術人員最容易在這里犯錯誤。