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51單片機(jī)資源擴(kuò)展:從片內(nèi)ROM跳轉(zhuǎn)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(diào)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(yù)期的效果，后來(lái)查書(shū)才知道51單片機(jī)片上只有4KRom，如果沒(méi)有擴(kuò)展片外Rom，當(dāng)訪問(wèn)4K以外的程序空間，程序指針又會(huì)回到最開(kāi)始執(zhí)行。參考手冊(cè)擴(kuò)展片外Rom后，能訪問(wèn)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(kāi)始執(zhí)行。但查看芯片手冊(cè)，明明說(shuō)EA為高時(shí)，程序從片內(nèi)ROM執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到0x1000以上地址時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī))，會(huì)跳轉(zhuǎn)到片外ROM執(zhí)行。按網(wǎng)上的做法，為了擴(kuò)展個(gè)片外ROM，片內(nèi)的基本ROM都不用了，有點(diǎn)浪費(fèi)了，于是開(kāi)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:

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/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(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(guò)，后面可能會(huì)寫(xiě)到。

跳轉(zhuǎn)，最簡(jiǎn)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(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(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(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(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(lái)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(méi)找到，查閱手冊(cè)后知，當(dāng)PC超過(guò)0FFFH時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)向片外程序存儲(chǔ)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(gè)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(shí)會(huì)有警告找不到C_STARTUP，也不會(huì)運(yùn)行到代碼中。

調(diào)試運(yùn)行，由于KEIL C加了啟動(dòng)代碼，在protues仿真時(shí)有一長(zhǎng)段麻煩的初始化堆棧的過(guò)程，因?yàn)闆](méi)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(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(yùn)行的堆棧。因?yàn)槲业某绦蚴菑钠瑑?nèi)ROM跳轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)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(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(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(guò)來(lái)后，P1口的內(nèi)容不是0x33/0xCC而是上一次運(yùn)行時(shí)的0x55/0xAA，why?代碼寫(xiě)錯(cuò)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(xiě)入0x33/0xCC---就是現(xiàn)在的代碼

再查看0x1000H的內(nèi)容:

74 AA對(duì)應(yīng)MOV A,#0AAH,F5 90 對(duì)應(yīng)MOV 90,A，明顯是上次仿真時(shí)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 中提到，INTEL HEX文件格式中每個(gè)規(guī)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(zhǎng)度8字節(jié)，后面的0000是這行加載位置，從0x0000開(kāi)始。shit，難怪加載補(bǔ)上。先手動(dòng)修改地址，修改玩以后，protues提示HEX校驗(yàn)碼不對(duì)，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(yǎng)>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(shù)可以設(shè)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(nèi)ROM的跳轉(zhuǎn)地址改為L(zhǎng)JMP 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(duì)應(yīng)匯編語(yǔ)句 MOV 90,#33H 75 90 CC對(duì)應(yīng)匯編語(yǔ)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(jì)ISP燒寫(xiě)器可能也是類似的工作原理

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