C51,RAM 用C51操作片内扩展RAM

很多工程师都遇到过的“怪现象”

问

标准80 C51、52内核的 单片机片内最多只有256字节的 RAM，少得可怜，很多情况下会出现不够用的问题。如果在片外扩展RAM，则会增加成本，并可能减少多达18条I/O口线。现在许多新型8051内核的单片机为了解决上述问题，会在片内另外扩展有一定容量的RAM，一般安排在XDATA地址空间。Philips 半导体的P89C668更是在 片内扩展有8KB的XRAM，与其它型号相比，堪称“海量”。为了保持与标准80C51的兼容性，一般这些扩展的片内RAM在复位时默认是无效的，如果要使用，则需要先修改相关SFR寄存器里的使能位（但也有少数型号的规定与此恰恰相反，复位时默认是有效的，如果片外已经扩展有XRAM，则地址重叠的部分会被自动屏蔽掉）。

如果使用汇编语言编程，在程序一开始，可以立即使能片内扩展RAM，以后用MOVX指令就能方便地访问。如果用C51编程，许多用户很自然地也在main()函数的一开始就使能片内扩展RAM。然而在调试程序时总是出现意外情况，仔细排查后，“确认”是片内外部RAM有问题，通常表现为数据没有被初始化。部分客户还会去找供应商算帐，称芯片质量存在严重问题，等等。可以说，这是我们许多单片机工程师都曾经遇到过的问题。

总之，你用C51编程并打算使用片内扩展的RAM，那么就很容易出现上述怪现象。是芯片有问题吗？不是！同样功能的程序如果换作汇编来写，就跑通了，这就证明芯片还是好的——找供应商算帐无理！是C51编译器有问题吗？更不是！C51编译器是经过多年千锤百炼才发展到今天“完善”的程度，想找出并证实一个bug还真不容易。“是我的程序错了吗？程序很小，仅10几行，专门测试片内扩展RAM用的，已经过反复核查，怎么会出错呢？”——很多工程师对我这样讲，但我还是要告诉他：确实是程序有问题！

我们先不提程序错在何处，因为部分工程师性子太急，我先给出解决方案，行不行，先试试看：请删除main()函数里使能片内扩展RAM的语句；重新建立工程，选择器件后，Keil C51会提示是否复制并添加sta rtup code到工程里，此时一定要选择“是”；将你的相关C源程序添加进工程；打开刚才添加的Startup.A51文件，找到标号“STARTUP1:”，紧接其后添加使能片内扩展RAM的 汇编指令；重新编译工程并调试。OK，问题解决了吗？

咦——这是为什么？原因是这样的：如果你用到了片内扩展RAM，定义有xdata属性的 全局变量（或在main()函数的开头定义有），而且定义的同时赋有初值，那么变量的初始化操作实际上在进入main()函数之前（或刚进入main函数时，不可控）就已经完成了。因此在main()函数里，第一条可执行语句就安排为使能片内扩展RAM的操作已是来不及！这就是C51编译器的特性，同时也是其它C编译器所共有的、ANSI C所要求的。文件Startup.A51是启动代码部分，里面包含有初始化全局变量的操作。新建工程时，如果不添加此文件，则在编译时系统也会自动插入安装目录中的那个Startup.A51文件。如果在main()函数里的开头定义有xdata属性的变量并赋初值，则执行时刚一进入main()该变量就被初始化，然后才轮到正常的可执行语句。现在知道在main()中添加使能片内扩展RAM的操作语句为什么不行了吗？

答 1:

一句话概括：在使能片内扩展RAM之前对XRAM进行的任何操作都无效因此，相关使能片内扩展RAM的指令必须位于全局变量初始化操作之前。

关于STC单片机内部扩展ram的使用

高128字节(地址：80H~FFH)，只可间接寻址；

STC89系列单片机另外增加了768字节的片内扩展RAM，以解决众多技术人员在编程时的RAM资源严重缺乏的问题。

768字节的片内扩展RAM(地址：000H~2FFH)与外部扩展RAM地址重叠，单片机可通过软件设置AUXR.1，决定是否使用片内扩展RAM，以防止可

能的与外部扩展RAM的冲突，默认为使用片内扩展RAM。

片内扩展RAM的访问采用间接寻址，可通过

①、MOVX A,@DPTR 或 MOVX @DPTR ,A 指令访问片内扩展RAM(00H~2FFH,共768字节)；

②、MOVX A,@Ri 或 MOVX @Ri,A 指令访问片内扩展RAM(00H~FFH,共256字节)。

当DPTR≥300H时，系统访问外部扩展RAM。

注意：在使用第二种指令时，特别要注意是使用MOV还是MOVX，MOV访问的是片内RAM，MOVX访问的是片内扩展RAM，刚刚接触此类单片机的技

术人员最容易在这里犯错误。