Организация памяти и размещение информации в С51

Программная модель в С51.

Программные модели mcs51

Модель представляет ресурсы памяти, состав средств ввода-вывода, доступные в Си. Применение стандартного языка Си (стандарт ANSI) к конкретным MCU встречает затруднения в ряде случаев, когда функция может

быть реализована эффективно (минимальные размеры памяти и максимальная скорость исполнения) в Ассемблере (иногда одной командой!), поэтому в новых разработках используются модификации Си, учитывающие свойства конкретной ЭВМ.

Си получил широкое распространение во встроенных применениях, в первую очередь, благодаря присутствию в нем как очевидных общезначимых аппаратно-зависимых понятий, так и относительной легкости введения на функциональном уровне аппаратно-зависимых функций. Такая модификация Си доступна для всех существующих моделей MCU (Avr, Pic, TMS, Intel,...).

Для mcs51 — фирмой Keil предлагается аппаратное расширение стандарта Си в С51 с ассемблером А51

.

Диаграмма MCU(рис.1.1.) представляет иерархию памяти и средства ввода-вывода, которые доступны на программном уровне в виде операторов и резервированных переменных языка С51.

Ссылаясь на архитектуру mcs51, в дальнейшем будем иметь ввиду базовую архитектуру(ядро) [ Википедия ].

Традиционно используется конструктивное разделение памяти на внутреннюю (в кристалле MCU) и внешнюю, где используются дополнительные схемы памяти на печатной плате. В дальнейшем память в зависимости от приложений может быть частично или полностью интегрирована в одном кристалле с MCU, поэтому смысл внутренняя-внешняя изменяется.

Все типы памяти отличаются объемом, способом доступа и временем доступа. В виде диаграммы приведена программная модель в С51

SFR Code

бит

Data

Idata Xdata

Tmod Usart

Tcon P0 P1 P2 P3

Рис. 2.1. Программная модель ЭВМ в С51.

В отличие от классической Неймановской модели (архитектуры) разделены адресные пространства памяти программ Code и данных (Data, Idata, Xdata).

1) Data – память данных, режимы использования чтение и запись, объем 128

байт, быстрая по сравнению с другими типами памяти.

Часть ячеек памяти имеет побитовый доступ – поле бит.

Idata обозначает в mcs51 косвенный доступ к Data через регистровую память и имеет смысл только в С51. В mcs52 обозначает расширенную память 256 байт с косвенным доступом.

2) Регистровая память SFR (8-разрядные регистры специальных функций) – 128 байт адресное пространство. В С51 и Ассемблере А51 резервированы

идентификаторы специальных регистров, используемых в периферии и системных модулях, в том числе 8-разрядные порты ввода-вывода P0, P1,P2,P3, регистры управления таймерами Tmod,Tcon, регистры управления последовательным интерфейсом Usart и др.(Приложение 1)

Все занятые регистры SFR определены в файле reg51.h

Остальные регистры свободны и определяются для доступа в С51 как

sfr xx=0x81; //поименован свободный байт для доступа

sfr16 tt= TH0; //обозначен формат из двух байтов — TH0.TL0

sfr16 yy=0xab; //поименованы 2 свободных байта для доступа

3) Сode -постоянная (энергонезависимая) память программ– 64 Кбайт адресное пространство, доступ – чтение данных, чтение и исполнение команд

Компилятор формирует исполняемый код в этой памяти, запись-загрузка выполняется специальными средствами и не возможна при исполнении программ.

Дата добавления: 2014-12-27