關(guān)于單片機(jī)內(nèi)部

1、關(guān)于單片機(jī)時(shí)鐘周期機(jī)器周期（12個(gè)晶振時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期的原因）：傳統(tǒng)的51執(zhí)行指令時(shí)，需要取指、譯碼、執(zhí)行等，而這其中每步還可以精細(xì)劃分，這些步驟依靠時(shí)鐘執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)51這個(gè)過(guò)程設(shè)計(jì)為12步，因此12個(gè)時(shí)鐘是一個(gè)完整的指令周期新的51系統(tǒng)很多都對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化，因而不需要這么多步，也就不是12分頻了根據(jù)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)延時(shí)：以10ms延時(shí)子程序（12MHz）為例來(lái)分析一下（其它的類似）void delay10ms(void)unsigned char i,j,k;for(i=5;i0;i-)for(j=4;j0;j-)for(k=248;k0;k-);這個(gè)程序有三層循環(huán)，循環(huán)的總次數(shù)為Num

2、=5*4*248=4960每次循環(huán)都有一次條件判斷（如“k0”）和一次只減（如“k-”），即每次循環(huán)消耗兩個(gè)機(jī)器周期那么花費(fèi)的總的機(jī)器周期即為Sum=Num*2=9920對(duì)于51單片機(jī)12M晶振的話一個(gè)周期是1us，那么延時(shí)時(shí)間t=Sum*1us=9 920 us 10ms這段程序有可能是精確延時(shí)到10ms，這是因?yàn)檎{(diào)用這個(gè)函數(shù)及執(zhí)行完這個(gè)函數(shù)分別要壓棧和出棧，另外i,j,k也有一個(gè)賦初值的過(guò)程.所以各種因素疊加到一起延時(shí)就是10ms了關(guān)于keil error107內(nèi)存溢出問(wèn)題ERROR L107: ADDRESS SPACE OVERFLOW問(wèn)題原因分析及解決用KEIL選用small模式編譯

3、一個(gè)程式時(shí)老時(shí)出錯(cuò)，信息如下。* ERROR L107: ADDRESS SPACE OVERFLOWProgram Size: data=217.6 xdata=0 code=5314Target not created芯片我選的是AT89C52，RAM有256呀，怎么會(huì)OVERFLOW呢？但是如果編譯模式選用Compact或large時(shí)就一切正常。Program Size: data=110.6 xdata=111 code=5914test - 0 Error(s), 22 Warning(s).請(qǐng)大俠們指教！-排開(kāi)Keil編譯器有問(wèn)題，可以肯定是你的內(nèi)存空間溢出了Keil 中關(guān)于 10

4、7 錯(cuò)誤的描述是這樣的：=Error L107 (ADDRESS SPACE OVERFLOW)Summary * Error L107ADDRESS SPACE OVERFLOWSPACE: space-nameSEGMENT: segment-nameDescription The specified segment cannot be located at the specified address space. The segment is ignored. =如果你仍要堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，只能去問(wèn) keil 公司的前面有些兄弟的說(shuō)法有二點(diǎn)是不確切的:就是超過(guò)變量128后必須使用compa

5、ct模式編譯實(shí)際的情況是只要編譯指示data=xxx 不超過(guò) 256.0 就可以用 small 編譯128以上的某些地址為特殊寄存器使用，不能給程序用特殊寄存器雖然使用重復(fù)的地址，但是用不同的指令訪問(wèn)，并不會(huì)占用RAM空間但 small 模式下未指存儲(chǔ)類型的變量默認(rèn)為data型，即直接尋址，只能訪問(wèn)低 128 個(gè)字節(jié)，但這 128 個(gè)字節(jié)也不是全為你程序所有，寄存器 R0-R7必須映射到低RAM，要占去 8 個(gè)字節(jié)，如果使用寄存組切換，占用的更多。所以你可以使用 data 區(qū)最大為 120 字節(jié)，超出 120 個(gè)字節(jié)則必須用 idata 顯示的指定為間接尋址，另外堆棧至少要占用一個(gè)字節(jié)，所以你

6、最多能使用 127 上字節(jié)(如果)就是說(shuō)極限情況下你可以定義的變量可占 247 個(gè)字節(jié)當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中堆棧為一個(gè)字節(jié)肯定是不夠用的，但如果嵌套調(diào)用層數(shù)不深，有十幾個(gè)字節(jié)也夠有了，所以你的 217.6 個(gè)字節(jié)的占用量應(yīng)該是可以滿足的為了驗(yàn)上面的觀點(diǎn)，寫(xiě)了個(gè)例子#define LEN 120data UCHAR tt1LEN;idata UCHAR tt2127;void main()UCHAR i,j;for(i = 0; i LEN; +i )j = i;tt1j = 0x55;可以計(jì)算 R0-7(8) + tt1(120) + tt2(127) + SP(1) 總共 256 個(gè)字節(jié)keil

7、編譯的結(jié)果如下：Program Size: data=256.0 xdata=0 code=30creating hex file from .DebugTest.DebugTest - 0 Error(s), 0 Warning(s).(我的測(cè)試環(huán)境為 XP + Keil C 7.5)這段程序已經(jīng)達(dá)到了內(nèi)存分配的極限，再定義任何全局變量或?qū)?shù)組加大，編譯都會(huì)報(bào)錯(cuò) 107，也就是跟你碰到的一樣的錯(cuò)誤信息這里就要引出一個(gè)問(wèn)題：為什么變量 i、j 不計(jì)算在內(nèi)？這是因?yàn)?i、j 是局部變量，編譯器會(huì)試著將其優(yōu)化到寄存器 Rx 或棧。問(wèn)題也就在這了，如果局部變量過(guò)多中定義了局部數(shù)組，編譯器無(wú)法將其優(yōu)化

8、，就必須使用 RAM 空間，雖然全局變量的分配經(jīng)過(guò)精心計(jì)算沒(méi)有超出使用范圍，仍會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存溢出的錯(cuò)誤!而編譯器是否能成功的優(yōu)化變量是根據(jù)你的代碼來(lái)的上面的代碼中，循環(huán)是臃腫的，變量 j 是完全不必要，那么將代碼改成UCHAR i;UCHAR j;for(i = 0; i 可尋址片內(nèi)rambdata - 可位尋址的片內(nèi)ramidata - 可尋址片內(nèi)ram，允許訪問(wèn)全部?jī)?nèi)部rampdata - 分頁(yè)尋址片外ram (MOVX R0) (256 BYTE/頁(yè))xdata - 可尋址片外ram (64k 地址范圍FFFFH)code - 程序存儲(chǔ)區(qū) (64k 地址范圍),對(duì)應(yīng)MOVC DPTR二、指針

9、類型和存儲(chǔ)區(qū)的關(guān)系對(duì)變量進(jìn)行聲明時(shí)可以指定變量的存儲(chǔ)類型如:uchar data x和data uchar x相等價(jià)都是在內(nèi)ram區(qū)分配一個(gè)字節(jié)的變量。同樣對(duì)于指針變量的聲明，因涉及到指針變量本身的存儲(chǔ)位置和指針?biāo)赶虻拇鎯?chǔ)區(qū)位置不同而進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)類型關(guān)鍵字的使用如：uchar xdata * data pstr是指在內(nèi)ram區(qū)分配一個(gè)指針變量(*號(hào)后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個(gè)指針本身指向xdata區(qū)(*前xdata關(guān)鍵字的作用)，可能初學(xué)C51時(shí)有點(diǎn)不好懂也不好記。沒(méi)關(guān)系，我們馬上就可以看到對(duì)應(yīng)“*”前后不同的關(guān)鍵字的使用在編譯時(shí)出現(xiàn)什么情況。uchar xdata tmp10;

10、 /在外ram區(qū)開(kāi)辟10個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，地址是外ram的0x00000x0009第1種情況:uchar data * data pstr;pstr=tmp;首先要提醒大家這樣的代碼是有bug的, 他不能通過(guò)這種方式正確的訪問(wèn)到tmp空間。 為什么？我們把編譯后看到下面的匯編代碼：MOV 0x08,#tmp(0x00) ;0x08是指針pstr的存儲(chǔ)地址看到了嗎！本來(lái)訪問(wèn)外ram需要2 byte來(lái)尋址64k空間，但因?yàn)槭褂胐ata關(guān)鍵字(在*號(hào)前的那個(gè))，所以按KeilC編譯環(huán)境來(lái)說(shuō)就把他編譯成指向內(nèi)ram的指針變量了，這也是初學(xué)C51的朋友們不理解各個(gè)存儲(chǔ)類型的關(guān)鍵字定義而造成的bug。特別

11、是當(dāng)工程中的默認(rèn)的存儲(chǔ)區(qū)類為large時(shí)，又把tmp10 聲明為uchar tmp10 時(shí)，這樣的bug是很隱秘的不容易被發(fā)現(xiàn)。第2種情況:uchar xdata * data pstr;pstr = tmp;這種情況是沒(méi)問(wèn)題的，這樣的使用方法是指在內(nèi)ram分配一個(gè)指針變量(*號(hào)后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個(gè)指針本身指向xdata區(qū)(*前xdata關(guān)鍵字的作用)。編譯后的匯編代碼如下。MOV 0x08,#tmp(0x00) ;0x08和0x09是在內(nèi)ram區(qū)分配的pstr指針變量地址空間MOV 0x09,#tmp(0x00)這種情況應(yīng)該是在這里所有介紹各種情況中效率最高的訪問(wèn)外ram的方

12、法了，請(qǐng)大家記住他。第3種情況:uchar xdata * xdata pstr;pstr=tmp;這中情況也是對(duì)的，但效率不如第2種情況。編譯后的匯編代碼如下。MOV DPTR, #0x000A ;0x000A,0x000B是在外ram區(qū)分配的pstr指針變量地址空間MOV A, #tmp(0x00)MOV DPTR, AINC DPTRMOV A, #tmp(0x00)MOVX DPTR, A這種方式一般用在內(nèi)ram資源相對(duì)緊張而且對(duì)效率要求不高的項(xiàng)目中。第4種情況:uchar data * xdata pstr;pstr=tmp;如果詳細(xì)看了第1種情況的讀者發(fā)現(xiàn)這種寫(xiě)法和第1種很相似，是

13、的，同第1 種情況一樣這樣也是有bug的，但是這次是把pstr分配到了外ram區(qū)了。編譯后的匯編代碼如下。MOV DPTR, #0x000A ;0x000A是在外ram區(qū)分配的pstr指針變量的地址空間MOV A, #tmp(0x00)MOVX DPTR, A第5種情況:uchar * data pstr;pstr=tmp;大家注意到*前的關(guān)鍵字聲明沒(méi)有了，是的這樣會(huì)發(fā)生什么事呢？下面這么寫(xiě)呢！對(duì)了用齊豫的一首老歌名來(lái)說(shuō)就是 “請(qǐng)跟我來(lái)”，請(qǐng)跟我來(lái)看看編譯后的匯編代碼，有人問(wèn)這不是在講C51嗎？ 為什么還要給我們看匯編代碼。C51要想用好就要盡可能提升C51編譯后的效率，看看編譯后的匯編會(huì)幫助

14、大家盡快成為生產(chǎn)高效C51代碼的高手的。還是看代碼吧！MOV 0x08, #0X01 ;0x080x0A是在內(nèi)ram區(qū)分配的pstr指針變量的地址空間MOV 0x09, #tmp(0x00)MOV 0x0A, #tmp(0x00)注意：這是新介紹給大家的，大家會(huì)疑問(wèn)為什么在前面的幾種情況的pstr指針變量都用2 byte空間而到這里就用3 byte空間了呢？這是KeilC的一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部處理，在KeilC中一個(gè)指針變量最多占用 3 byte空間，對(duì)于沒(méi)有聲明指針指向存儲(chǔ)空間類型的指針，系統(tǒng)編譯代碼時(shí)都強(qiáng)制加載一個(gè)字節(jié)的指針類型分辯值。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以參考KeilC的help中C51 Users Guide。第6種情況:uchar * pstr;pstr=tmp;這是最直接最簡(jiǎn)單的指針變量聲明，但他的效率也最低。還是那句話，大家一起說(shuō)好嗎！編