51單片機(jī)內(nèi)存擴(kuò)展：從片內(nèi)ROM跳轉(zhuǎn)到片外ROM
源于一年前想自己動手給51寫個OS，編譯選Large模式，調(diào)試時整個流程都跑的好好的，可是燒寫到片上后得不到預(yù)期的效果，后來查書才知道51單片機(jī)片上只有4KRom，如果沒有擴(kuò)展片外Rom，當(dāng)訪問4K以外的程序空間，程序指針又會回到最開始執(zhí)行。參考手冊擴(kuò)展片外Rom后，能訪問達(dá)64K的程序空間。網(wǎng)上能搜索到的擴(kuò)展方式都是將EA引腳接地，讓MCU上電后從外部ROM開始執(zhí)行。但查看芯片手冊，明明說EA為高時，程序從片內(nèi)ROM執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到0x1000以上地址時(標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī))，會跳轉(zhuǎn)到片外ROM執(zhí)行。按網(wǎng)上的做法，為了擴(kuò)展個片外ROM，片內(nèi)的基本ROM都不用了，有點(diǎn)浪費(fèi)了，于是開始找資料如何從片內(nèi)跳轉(zhuǎn)到片外執(zhí)行。
射人先射馬，發(fā)帖先上圖，仿真圖如下:
此處EA腳沒有接地。如果想簡單粗暴的加電時從片外ROM執(zhí)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，后面可能會寫到。
跳轉(zhuǎn)，最簡單的方式用LJMP，當(dāng)然也可以用把跳轉(zhuǎn)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(guī)模大一點(diǎn)的代碼還得靠C，因此程序的效果是:main函數(shù)在片內(nèi)執(zhí)行，流水燈代碼存放在片外Rom，main函數(shù)跳轉(zhuǎn)到流水燈中執(zhí)行。
因?yàn)槭且环N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(zhuǎn):
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(yùn)行起來后，PC寄存器指向0x0000處的LJMP 0x1000,然后跳到27C64處執(zhí)行。起初，在27C64 0x0000處搜索編碼，沒找到，查閱手冊后知，當(dāng)PC超過0FFFH時，會轉(zhuǎn)向片外程序存儲空間1000H-FFFFH執(zhí)行程序。
[27C64處的內(nèi)容]
2)用C代碼跳轉(zhuǎn):
#include
int main()
{
int i=0;
i++;
/*
執(zhí)行一些初始化邏輯，或者接受交互內(nèi)容，按不同的輸入，跳轉(zhuǎn)到片外ROM
*/
#pragma asm
LJMP 0x1000
#pragma endasm
while(1);
}
C代碼中嵌入?yún)R編，做跳轉(zhuǎn)。
這個連接中有相關(guān)的設(shè)置 http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1721.HTM 如果不做設(shè)置，連接時會有警告找不到C_STARTUP，也不會運(yùn)行到代碼中。
調(diào)試運(yùn)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?yàn)闆]有源碼，連設(shè)置斷點(diǎn)都不行，只能按著F11傻等著。最終當(dāng)然也是能跳轉(zhuǎn)到片外ROM執(zhí)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(chuàng)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(yùn)行的堆棧。因?yàn)槲业某绦蚴菑钠瑑?nèi)ROM跳轉(zhuǎn)過來運(yùn)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了，因此在創(chuàng)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(huán)境，想要在調(diào)試是不可能了。
hex文件是生成了，加載，但是從片內(nèi)ROM跳轉(zhuǎn)過來后，P1口的內(nèi)容不是0x33/0xCC而是上一次運(yùn)行時的0x55/0xAA，why?代碼寫錯了?
查看27C64的內(nèi)存印象:
0x0000H的內(nèi)容是:
75 90 33和75 90 CC是往P1端口寫入0x33/0xCC---就是現(xiàn)在的代碼
再查看0x1000H的內(nèi)容:
74 AA對應(yīng)MOV A,#0AAH,F5 90 對應(yīng)MOV 90,A，明顯是上次仿真時的結(jié)果!
好吧，現(xiàn)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
:08000F007590337590CC80F868
:03000000020003F8
:0C000300787FE4F6D8FD75810702000F3D
:00000001FF
080000F007 08是這行的長度8字節(jié)，后面的0000是這行加載位置，從0x0000開始。shit，難怪加載補(bǔ)上。先手動修改地址，修改玩以后，protues提示HEX校驗(yàn)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(yǎng)>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(shù)可以設(shè)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(jīng)被改為0x100C。再仿真一次，不過這次仿真前要把片內(nèi)ROM的跳轉(zhuǎn)地址改為LJMP 0x1003，要不然指不準(zhǔn)執(zhí)行了非法指令。
27C64 0x100C處的內(nèi)容75 90 33對應(yīng)匯編語句 MOV 90,#33H 75 90 CC對應(yīng)匯編語句MOV 90,#0CCH這正是c代碼的內(nèi)容，而且P1口的內(nèi)容也是CC。
至此，從片內(nèi)ROM跳轉(zhuǎn)到片外ROM結(jié)束。另外估計ISP燒寫器可能也是類似的工作原理
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