KA_IX

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51单片机的启动代码里面都有哪些东西?

2021-9-13 10:02:29 显示全部楼层
在我们使用kei c51创建一个51单片机项目时,会有如下图所示的提示

8810a86b73444c5eb2632783a3b3c366?from=pc.jpg
keil创建新项目时,提示是否添加启动文件

一般情况下,需要选择“是”。当然,也可以选择不加。那么,这个启动文件的作用是什么?什么情况下需要加,什么情况下可以不加?

今天我们就来详细了解一下这个启动文件的内容,看明白这个内容后,我们就会有种恍然大悟的感觉:“哦,原来是这样啊!”
以下时启动代码原文第一段
  1. $NOMOD51
  2. ;------------------------------------------------------------------------------
  3. ;  This file is part of the C51 Compiler package
  4. ;  Copyright (c) 1988-2005 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
  5. ;  Version 8.01
  6. ;
  7. ;  *** <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> ***
  8. ;------------------------------------------------------------------------------
  9. ;  STARTUP.A51:  This code is executed after processor reset.
  10. ;
  11. ;  To translate this file use A51 with the following invocation:
  12. ;
  13. ;     A51 STARTUP.A51
  14. ;
  15. ;  To link the modified STARTUP.OBJ file to your application use the following
  16. ;  Lx51 invocation:
  17. ;
  18. ;     Lx51 your object file list, STARTUP.OBJ  controls
  19. ;
  20. ;------------------------------------------------------------------------------
  21. ;
  22. ;  User-defined <h> Power-On Initialization of Memory
  23. ;
  24. ;  With the following EQU statements the initialization of memory
  25. ;  at processor reset can be defined:
  26. ;
  27. ; <o> IDATALEN: IDATA memory size <0x0-0x100>
  28. ;     <i> Note: The absolute start-address of IDATA memory is always 0
  29. ;     <i>       The IDATA space overlaps physically the DATA and BIT areas.
  30. IDATALEN        EQU     80H
  31. ;
  32. ; <o> XDATASTART: XDATA memory start address <0x0-0xFFFF>
  33. ;     <i> The absolute start address of XDATA memory
  34. XDATASTART      EQU     0     
  35. ;
  36. ; <o> XDATALEN: XDATA memory size <0x0-0xFFFF>
  37. ;     <i> The length of XDATA memory in bytes.
  38. XDATALEN        EQU     0      
  39. ;
  40. ; <o> PDATASTART: PDATA memory start address <0x0-0xFFFF>
  41. ;     <i> The absolute start address of PDATA memory
  42. PDATASTART      EQU     0H
  43. ;
  44. ; <o> PDATALEN: PDATA memory size <0x0-0xFF>
  45. ;     <i> The length of PDATA memory in bytes.
  46. PDATALEN        EQU     0H
  47. ;
  48. ;</h>

以下是启动代码第一段的翻译 不使用预先定义的SFR。就是告//诉汇编器不使用预定义的寄存器名,因为汇编器内部定义了51的寄存器名,但在实际使用时会用51的//扩展芯片例如52之类的,如果包含了52的头文件就会出现重复定义所以要先声明一下不适用汇编器内//部定义的寄存器名
------------------------------------------------------------------------------
这个文件是C51编译器包的一部分
版权所有(c) 1988-2005 Keil Elektronik GmbH和Keil Software, Inc。
版本8.01
*** <<使用上下文菜单中的配置向导>>> ***
------------------------------------------------------------------------------
STARTUP.A51里面的代码在处理器复位后执行。
用下面的命令行语句调用A51进行编译产生目标文件
A51 STARTUP.A51
用下面的命令行语句调用BL51连接器把STARTUP.OBJ目标文件连接到程序代码中
Lx51 invocation:
Lx51调用
------------------------------------------------------------------------------
Lx51 调用目标文件列表, 由STARTUP.OBJ 目标文件控制
用户自定义上电后需要初始化的储存区域(初始化RAM区的数据)
在处理器复位时通过下列EQU伪指令来初始化内存(RAM单元)
IDATALEN:IDATA存储区的大小<0-256>,可以根据自己的选择修改
IDATA绝对的起始地址总是0
IDATA区涵盖DATA和BIT区(DATA区(直接寻址区)以及 BIT区 (位寻址区)),;至少要保证与C51编译器运行库有关的存储器的空间进行0初始化
注意:在51系列中data,idata,xdata,pdata的区别:
data:固定指前面0x00-0x7f的128个RAM。
idata:固定指前面0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同,只是因为访问的方式不同。
xdata:外部扩展RAM,一般指外部0x0000-0xffff空间。
pdata:外部扩展RAM的低256个字节。
需用0进行初始化的IDATA存储器空间的字节数,IDATALEN 只是一个标号(与IDATA不一样哦),EQU只是做宏一样的替换,类似于C语言中的#define uint (unsigned int),以上的代码使得程序以后在碰到IDATALEN时替换成80H。IDATALEN可以定义为你自己喜欢的名字如MyDataLen等。之所以用IDATALEN,一是为了好记,二是为了表明和IDATA有关。
XDATA存储区的起始地址 <0x0-0xFFFF>
XDATA内存的绝对起始地址。
XDATA存储器空间的绝对起始地址为0,
XDATA空间的大小
XDATA空间的长度以字节为单位
说明xdata的字节数清0,该值默认为0
PDATA空间的大小
PDATA存储器的空间的绝对起始地址
需用0进行初始化的PDATA存储器的空间字节数
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在51系列中data,idata,xdata,pdata的区别

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各种常数名及其含义

我们继续来看看51单片机的启动代码里面都有哪些东西。
下面先列出51单片机启动代码第二部分的原文。
原文
  1. ;------------------------------------------------------------------------------
  2. ;
  3. ;<h> Reentrant Stack Initialization
  4. ;
  5. ;  The following EQU statements define the stack pointer for reentrant
  6. ;  functions and initialized it:
  7. ;
  8. ; <h> Stack Space for reentrant functions in the SMALL model.
  9. ;  <q> IBPSTACK: Enable SMALL model reentrant stack
  10. ;     <i> Stack space for reentrant functions in the SMALL model.
  11. IBPSTACK        EQU     0       ; set to 1 if small reentrant is used.
  12. ;  <o> IBPSTACKTOP: End address of SMALL model stack <0x0-0xFF>
  13. ;     <i> Set the top of the stack to the highest location.
  14. IBPSTACKTOP     EQU     0xFF +1     ; default 0FFH+1  
  15. ; </h>
  16. ;
  17. ; <h> Stack Space for reentrant functions in the LARGE model.      
  18. ;  <q> XBPSTACK: Enable LARGE model reentrant stack
  19. ;     <i> Stack space for reentrant functions in the LARGE model.
  20. XBPSTACK        EQU     0       ; set to 1 if large reentrant is used.
  21. ;  <o> XBPSTACKTOP: End address of LARGE model stack <0x0-0xFFFF>
  22. ;     <i> Set the top of the stack to the highest location.
  23. XBPSTACKTOP     EQU     0xFFFF +1   ; default 0FFFFH+1
  24. ; </h>
  25. ;
  26. ; <h> Stack Space for reentrant functions in the COMPACT model.   
  27. ;  <q> PBPSTACK: Enable COMPACT model reentrant stack
  28. ;     <i> Stack space for reentrant functions in the COMPACT model.
  29. PBPSTACK        EQU     0       ; set to 1 if compact reentrant is used.
  30. ;
  31. ;   <o> PBPSTACKTOP: End address of COMPACT model stack <0x0-0xFFFF>
  32. ;     <i> Set the top of the stack to the highest location.
  33. PBPSTACKTOP     EQU     0xFF +1     ; default 0FFH+1  
  34. ; </h>
  35. ;</h>
原文全是伪指令、宏定义这些东东,看起来确实很头疼啊。我们简单的翻译一下吧。
翻译再入函数模拟初始化;
以下用EQU指令定义了再入函数模拟堆栈指针的初始化;
使用SMALL存储器模式时再入函数的堆栈空间;
IBPSTACK EQU 0 ; 使用SMALL存储器模式再入函数时将其设置成1;
IBPSTACKTOP EQU 0FFH+1 ; 将堆栈顶设置为最高地址+1;
使用LARGE存储器模式时再入函数的堆栈空间;
XBPSTACK EQU 0 ; 使用LARGE存储器模式再入函数时将其设置成1;
XBPSTACKTOP EQU 0FFFFH+1; 将堆栈顶设置为最高地址+1;
使用COMPACT存储器模式时再入函数的堆栈空间;
PBPSTACK EQU 0 ; 使用COMPACT存储器模式再入函数时将其设置成1;
PBPSTACKTOP EQU 0FFFFH+1; 将堆栈顶设置为最高地址+1.

划重点这里提到了SMALL,LARGE,COMPACT三种模式。这三种模式究竟有什么含义呢?我们下面就来了解一下。
不同内存模式下的堆栈。Keil 编译器中有三种模式设置。这是由51处理器繁多的寻址模式导致的,不同的寻址模式有不同的效率。
small模式在small模式中,所有默认变量均装入单片机内部的RAM中,51单片机默认内部RAM只有128B;52单片机默认256B。该模式下的优点是访问速度快,缺点是空间有限。
compact模式在compact模式中,所有默认变量均位于单片机的256B RAM中,和在small模式中使用关键字 pdata来定义数据变量的效果一样,在该模式下程序总变量空间不能超过256B。
large模式在large模式中,所有默认变量可放在多达64KB的RAM中,包括内部RAM和外部RAM,这和使用关键字xdata 来定义变量的效果一样。

Small:变量存储在内部ram里。
Compact:变量存储在外部ram里,,使用页8位间接寻址。
Large:变量存储在外部Ram里,使用16位间接寻址。
我们一般使用Small来存储变量,就是说单片机优先把变量存储在内部ram里,如果内部ram不够了,才会存到外部去。Compact的方式要自己通过程序来指定页的高位地址,编程比较复杂,如果外部ram很少,只有256个字节,那么对该256个字节的读取就比较快。
如果超过256字节,那么要不断地进行切换的话,就比较麻烦。Compact模式适用于比较少的外部ram的情况。Large模式,是指变量会优先分配到外部ram里,3种存储方式都支持内部256字节和外部64k字节的ram。区别是变量的优先(或默认)存储在哪里的区别。除非你不想把变量存储在内部ram,才使用后面的Compact,Large模式。因为变量存储在内部ram里,运算速度比存储在外部ram要快的多,大部分的应用都是选择Small的模式。
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来源:老马识途单片机


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