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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(shí)間:2016-11-19 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
源于一年前想自己動(dòng)手給51寫(xiě)個(gè)OS,編譯選Large模式,調試時(shí)整個(gè)流程都跑的好好的,可是燒寫(xiě)到片上后得不到預期的效果,后來(lái)查書(shū)才知道51單片機片上只有4KRom,如果沒(méi)有擴展片外Rom,當訪(fǎng)問(wèn)4K以外的程序空間,程序指針又會(huì )回到最開(kāi)始執行。參考手冊擴展片外Rom后,能訪(fǎng)問(wèn)達64K的程序空間。網(wǎng)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(kāi)始執行。但查看芯片手冊,明明說(shuō)EA為高時(shí),程序從片內ROM執行,當執行到0x1000以上地址時(shí)(標準51單片機),會(huì )跳轉到片外ROM執行。按網(wǎng)上的做法,為了擴展個(gè)片外ROM,片內的基本ROM都不用了,有點(diǎn)浪費了,于是開(kāi)始找資料如何從片內跳轉到片外執行。

射人先射馬,發(fā)帖先上圖,仿真圖如下:

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201611/318421.htm

此處EA腳沒(méi)有接地。如果想簡(jiǎn)單粗暴的加電時(shí)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(diǎn),略過(guò),后面可能會(huì )寫(xiě)到。

跳轉,最簡(jiǎn)單的方式用LJMP,當然也可以用把跳轉地址壓入棧,然后ret過(guò)去,不過(guò)這種方式我沒(méi)嘗試成功。

考慮到匯編寫(xiě)代碼太苦逼,寫(xiě)規模大一點(diǎn)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(xiě)匯編代碼開(kāi)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(lái)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(méi)找到,查閱手冊后知,當PC超過(guò)0FFFH時(shí),會(huì )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(gè)連接中有相關(guān)的設置 http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1721.HTM 如果不做設置,連接時(shí)會(huì )有警告找不到C_STARTUP,也不會(huì )運行到代碼中。

調試運行,由于KEIL C加了啟動(dòng)代碼,在protues仿真時(shí)有一長(cháng)段麻煩的初始化堆棧的過(guò)程,因為沒(méi)有源碼,連設置斷點(diǎn)都不行,只能按著(zhù)F11傻等著(zhù)。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(xiě)的HEX文件

這個(gè)摸索了很久才摸索出來(lái)!代碼如下:

#include

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

首先,由于KEIL C創(chuàng )建的新工程會(huì )添加啟動(dòng)代碼(startup.a51),這個(gè)前面說(shuō)過(guò)用來(lái)初始化C語(yǔ)言運行的堆棧。因為我的程序是從片內ROM跳轉過(guò)來(lái)運行的,至少已經(jīng)被初始化了一次,再初始化一次,原本保留的變量全沒(méi)了,因此在創(chuàng )建工程的時(shí)候,跳過(guò)添加startup.a51這個(gè)文件。帶來(lái)的不便是:程序沒(méi)有C環(huán)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(guò)來(lái)后,P1口的內容不是0x33/0xCC而是上一次運行時(shí)的0x55/0xAA,why?代碼寫(xiě)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(xiě)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(shí)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(gè)規則開(kāi)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(cháng)度8字節,后面的0000是這行加載位置,從0x0000開(kāi)始。shit,難怪加載補上。先手動(dòng)修改地址,修改玩以后,protues提示HEX校驗碼不對,仿真失敗。無(wú)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(shū)中有提到),既然這樣,看看keil c在鏈接時(shí)有沒(méi)有什么參數可以設置:

BL51是KEIL C的連接器,Code這個(gè)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(jīng)被改為0x100C。再仿真一次,不過(guò)這次仿真前要把片內ROM的跳轉地址改為L(cháng)JMP 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(yǔ)句 MOV 90,#33H 75 90 CC對應匯編語(yǔ)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(xiě)器可能也是類(lèi)似的工作原理



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