51单片机同时外扩RAM,ROM的具体实现及Keil的具体设置

ID:70976 · 发表于 2014-12-23 20:17

51MCU内部有RAM，ROM，不同于8031。尽管如今的增强行51MCU的内部RAM，ROM可能已经很大的空间。但就技术而言，扩展RAM，ROM还是需要学会的。
      对于不同的设计方案需求，扩展可能基于以下任何一种设计：
      A，只扩展RAM
      B，只扩展ROM
      C，扩展ROM，RAM
****************************总线扩展时，P2口是否可用做普通IO口************************************
这种扩展是基于总线扩展的，所以，P0P2口就已经不可以再做它用了（有网友提供信息，总线扩展P2还可以做普通IO口用，有两种可能：1，P2口复用，如同P1利用373锁存器。2，在总线扩展时，只用到了低地址总线，P2口未用到。就作为普通IO口应用。由于技术还不到位，不做评论。）
*******************************************扩展RAM****程序************************************************
   扩展RAM，在程序中定义的xdata类型 XBYTE类型等地址范围在外部RAM的变量，对其读写的过程。用C51语言编写程序，且使用总线扩展的RAM，则时序电路不用考虑，WR RD等信号由编译器/硬件自动完成。
**************************************编译器设置*****************************************
   内部RAM：0x00~~0xFF
   外部RAM：0x0000~~0xFFFF
   RAM的地址虽重复，但是两个RAM是没有关系的，所以不会造成干扰
   使用了外部RAM，就在工程选项---off-chip xdata memory中设置 start：0x0000 size：0xFFFF（根据具体的RAM大小设置size）。
*******************************扩展RAM时的变量定位及连续读取问题*********************************
   ROM，RAM的扩展时，需要用到变量的绝对地址定位，函数定位等。
   变量的绝对地址定位，是由于在程序中可能需要即时读取某个变量，但变量的类型可能是XDATA，存储在外部RAM中。这里有两个方法：
   1，用 _at_ 定位关键字定位
            unsigned char xdata xxx _at_ 0x1100 //定义变量XXX数据类型xdata，位置0x1100
            [memory_space]tepe variable_name _at_ constant;
            ***绝对地址的变量不可以被初始化；函数或BIT类型的变量是不可以被定义为绝对地址；
      2，用 XBYTE 定位宏定义绝对地址访问
            #define CBYTE((unsigned char volatile code*)0)
            #define DBYTE((unsigned char volatile idata*)0)
            #define PBYTE((unsigned char volatile pdata*)0)
            #define XBYTE((unsigned char volatile xdata*)0)
            ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
            #define CWORD((unsigned int volatile code*)0)
            #define DWORD((unsigned int volatile idata*)0)
            #define PWORD((unsigned int volatile pdata*)0)
            #define XWORD((unsigned int volatile xdata*)0)
            以上是宏定义的原型函数，定义在 #include <absacc.h>头文件中
            #defme xxx XBYTE[0x8000] //变量类型为unsigned char 类型的数据xxx，位置xdata 0x8000
            yyy=XBYTE[0x8000];             //变量类型为unsigned char 类型的数据yyy，位置xdata 0x8000
      （在这里，有网友提到，当编译器优化时，用绝对地址定位的变量，可能导致变量在连续读取时出
      错，采用解决方法：
      a，将编译器优化调整为0，即不优化，程序不用修改，做以下操作
            >>选择project窗口的Target，然后打开"OptionsforTarget” 设置对话框，选择“C5l”选项卡，
            将“Code Optimiztaion”中的“Level”选择为“0：Costant folding”。再次编译<<
      b，修改变量定义，增加“volatile”关键字说明其特征：就是说明该变量具有‘挥发’性，每次的读取都一
            有意义的，这样编译器即使在优化时，编译后的代码也不会省略掉重复读取的过程。如：
            unsigned char volatile xdata xxx_at_0x8000；
            由上文XBYTE等的宏定义函数原型可以看出，该宏定义已经说明了变量具有volatile特性，因此，
                                                                                                也可以直接用XBYTE定义所需要的变量
      c，硬件解决办法
            以上解决方法为参考网络文章）
*************扩展ROM时的函数定位**************函数一部分在内部ROM，一部分在外部ROM中****************
      函数定位，个人理解：当一个完整功能的程序存储在外部内部ROM中时，即利用了内部ROM，可能由于内部ROM空间不够，部分函数在外部中，这时，如果要执行整个功能，就需要告诉编译器，其他功能函数的地址（函数在外部ROM中的地址），此时就要用到函数定位功能。解决方法如下：
....待续.....
      51内部ROM地址范围0x0000~0x0FFF，所以外部ROM的地址为0x1000~~最大0xFFFF。
            c51bbs有详细介绍
      编写完整的程序（如果建立两个工程，堆栈等可能分配位置不同，导致地址重复或多个地址出错），
编译后查看.M51文件，找到需要定位的函数名称信息（如?PR?_BCD2HEX?TOOLS），在KEIL51工程选项---BL51 lacate中code项中加入：?PR?_BCD2HEX?TOOLS（0x1000）再次编译工程，打开.M51文件会发现?PR?_BCD2HEX?TOOLS已经定位在了0x1000位置了。
      如果有多个程序需要定位，方法同上，找出函数的名称信息，添加到BL51 locate的CODE项中，每个函数之间用逗号隔开。而且要注意，所要定位的多个函数根据定位设置之前的地址高低安排，仍旧是低地址函数在前，高地址函数在后。
      程序分为两部分存储，需要做的设置等如下：
....待续.....
      完成函数定位设置后，由于函数是要烧录在两个ROM中，需要将HEX文件分割成两个，内部ROM空间范围与外部ROM空间范围是不一样的，自然就应该将内部ROM的地址范围的HEX代码存储为一个文件，将剩余部分的代码存储为另一个文件，就完成了分割。
   例如HEX文件的0x0000~~0x0FFF地址划分为一个文件，0x1000~~0xFFFF划分为另一个文件。
   这一点，如果所用的MCU的内部ROM大小不一致，就需要根据具体的大小划分分割HEX文件。
*******************************编译器设置**********************************
      由于是内部ROM和外部扩展ROM同时使用，在工程选项off-chip memory中需要设置外部ROM地址范围，如eprom start：0x1000 size：0xFFFF（根据具体ROM大小设置size，同时use on-chip memory选项不选，电路中EA接高电平）
*******************************扩展ROM，所有程序都在外部ROM中**********************************
      51内部ROM不够用，但外部扩展的ROM应该足够了，所以，在扩展了ROM之后，尽量避免编程麻烦，所有功能均放在外部ROM中，此时需要的设置操作等如下：
....待续.....
      由于程序代码只用到了外部ROM，程序编译等不需要特殊的设置，按正常编译。然后将整个代码烧录到外部ROM就可以了。也就不存在HEX文件分割的问题了。
*******************************编译器设置************************************
      由于只用到了外部ROM，在工程选项off-chip memory中需要设置外部ROM地址范围，如eprom start：0x0000 size：0xFFFF（根据具体ROM大小设置size，同时use on-chip memory选项不选，电路中EA接低电平），这里的设置不同与内外部ROM都用的情况，没有使用内部ROM的情况下需要地址从0x0000开始，程序的开始地址中断向量等都在这里（具体参考内部ROM地址的使用）。EA接低电平表示程序是从外部ROM开始读起的，即不用内部ROM。
**************************扩展ROM，RAM时，总线地址如何安排*****************************
在扩展了ROM，RAM时，总线地址要如何安排，具体怎样设置呢？操作如下：
......待续.......
   在程序设计时，要考虑硬件连接。例如，在外部ROM，RAM的地址设置时(keil工程选项中)，假设P15初始化置1了或在程序中，P15为1时WR RD信号才时序正常（使用了74门电路），则keil工程选项中的地址设置就要考虑工作状态P15是0或1的情况了。页选信号就是从这里这样而来的，P15页选或地址线高字节页选。
*****************************硬件连接，需要考虑的问题**********************************
扩展ROM，RAM时，硬件需要则样连接？总线上的时续，总线设备的速度匹配问题？
.......待续........
   使用总线方式连接扩展设备时，51总线有固定的时序，时序也就决定了速度。比如每个读写的过程，相应的信号持续时间长短，扩展设备能否在这个周期内完成工作，是需要51的总线时序和扩展设备的时序匹配才可以的。

ID:63162 · 发表于 2014-12-23 21:49

楼主好样的，谢谢楼主的分享,太感谢啦

ID:100713 · 发表于 2015-12-28 22:35

好贴，感谢

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