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STC15单片机内部RAM讲解

news 来源：原创 2024/5/21 0:57:47

STC15单片机内部RAM讲解

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keil编译成功时显示的data、xdata、code

程序编译成功时会在信息框内显示data、xdata、code各被占了多少字节，keil工具可以设置变量默认放在哪个存储区，默认是data

data就是片内RAM低128字节的区域，idata就是包括低128字节的总256字节的区域，xdata：如果片内有拓展的xdata就指片内拓展的部分，如现在使用的单片机型号，如果没有拓展，一般是片外RAM，code是ROM程序存储器

写代码时，可以在变量前面加关键字指定存放区域，先默认放data里，不够用了再放idata里，再不够用就放xdata里，即优先级：data > idata > xdata

速度：data > idata > xdata

存储器类型	长度/位	对应单片机存储器
bdata	1	片内RAM，位寻址区，共128位（也能字节访问）
data	8	片内RAM，直接寻址，共128B
idata	8	片内RAM，间接寻址，共256B
pdata	8	片外RAM，分页间址，共256B
xdata	16	片外RAM，间接寻址，共64K
code	16	ROM区域，间接寻址，共64K

keil查看内存使用情况

在obj工程文件夹下有个project.m51的文件，里面存放的是程序的内存使用情况，可以用keil软件打开查看

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文件最后也有代码编译情况，可看到data、xdata、code各用了多少字节

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中断处理函数后使用using指定工作组

如：

void Timer0_isr() interrupt 1 using 1	//指定中断处理函数使用工作组1
{
    ……
}

在片内RAM的低128字节区域中，有4个工作组，程序默认是使用工作组0的

工作寄存器组区地址从00H ~ 1FH共32B(字节)单元，分为4组(每一组称为一个寄存器组)，每组包含8个8位的工作寄存器，编号均为R0～R7，但属于不同的物理空间。通过使用工作寄存器组，可以提高运算速度。R0 ~ R7是常用的寄存器，提供4组是因为1组往往不够用。程序状态字PSW寄存器中的RS1和RS0组合决定当前使用的工作寄存器组。

在程序的中断处理函数后面用using指定工作组，相当于置位PSM寄存器中的RS1和RS0位

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当发生中断时，如果使用默认的工作组0，则R0 ~R7、PC指针和PSW程序状态字寄存器都需要一起压栈

压栈：1.PC指针（占16位，共2个字节） 2.PSW（程序状态字寄存器，占8位，共1个字节） 3.R0 ~ R7（共8个8位的工作寄存器，8个字节），所以加起来就一共要压11个字节

如果不使用默认的，改为其他工作组，则不需要将R0 ~R7压栈，就只需压PC指针和PSW寄存器就行，共3个字节

区别：1.压栈的字节越小，对堆栈的空间要求就越低，因为总空间256字节，堆栈空间小，在测试中断嵌套等情况时内存空间足够使用

2.压栈的字节越小，则压栈速度越快

程序演示：

1.在串口中断函数中不指定工作组，默认使用工作组0

void Usart_Rountine() interrupt 4
{
}

编译后，查看project.m51文件，只有工作组0

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2.用using 1指定中断处理函数使用工作组1

void Usart_Rountine() interrupt 4 using 1
{
}

编译后再次查看project.m51文件，同时有了工作组0和工作组1

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演示过程中定时器中断指定工作组后，在project.m51文件中没看到，串口中断就可以

堆栈空间不够情况，有隐患的程序

在project.m51文件中，可看到堆栈所需空间的大小

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STACK标志就表示堆栈，0022H表示程序已经使用到的RAM空间，片内RAM共256字节，00FFH - 0022H = 00DDH，剩余的空间00DDH就是给压栈使用的，因为上面工作组压栈时说明了，如果使用默认的工作组，加上PC和PSW则共要压11个字节，又因为中断是可以嵌套的，嵌套时要再压11个字节，这里就需要22个字节了，所以要确保空间比22个字节大，万一要嵌套，可确保空间够用，这里的00DDH是明显够用的。

堆栈需要空间不足的情况：

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假如程序太大，使用完了idata的空间，如图所示，使用到了00FFH，这说明已经没有空间进行压栈操作了，这种程序是有隐患的，keil软件能正常编译通过，但运行时单片机只要进入中断需要压栈时就出问题了，可能会导致死机；即使使用using指定工作组，在不嵌套中断情况下，也至少要3个字节空间进行压栈

所以编写程序时要尽量留够空间给压栈使用，如果使用默认工作组，则要22个字节以上，指定其他工作组的话，则要3(PC)+3(PSW) = 6个字节以上，即256 - 22 = 234，程序编译后data最多不超过234字节；

这对产品的稳定性来说很重要，如果不够22个字节以上，不进行中断嵌套测试就看不出问题，进行中断嵌套后就会出问题了；

使用32则不存在这种问题，用51就会有