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MCS-51单片机外部RAM的地址空间为64K，地址总线为16位，访问外接RAM可执行如下4条指令：4 M @0 O6 E7 P: I
MOVX A,@DPTR
6 o: K( O/ F. @* c; O" P. Q MOVX @DPTR,A
4 ^: s) R0 S+ G: J* |; BMOVX A,@RI
* x/ P( S4 U" u- ]9 ?MOVX @RI,A! l7 }6 L6 p Z, @; y% B! O) j
其中DPTR为16位地址寄存器，地址高8位存于DPH，地址低8位存于DPL；Ri(I=0,1)是8位寄存器，作为地址指针时仅存低8位地址。) o! V1 T( n$ T# F
MCS-51执行上述指令时分为两个阶段：首先，是从外接程序存储器中取出指令代码，并进行分析。然后，执行对外接RAM的数据读/写操作。在这两个阶段，P0口、P1口上的地址选通是有区别的。
2 j" D7 x+ Z& g4 _1 r6 V7 T9 J% T执行“MOVX A,@DPTR”和“MOVX @DPTR,A”指令时，在读指令代码阶段，由程序计数器（PC）提供A0~A15，低8位地址稳定后，在单片机地址锁存信号ALE作用下，P0.X口开始读入MOVX指令代码。在对外接RAM读写阶段，其过程与前述相同，只不过低8位地址不是来自程序计数器的低8位PCL，而是来自地址寄存器的高8位DPH;高8位地址不是来自程序计数器的高8位PCH,而是来自地址寄存器的高8位PCH。当DPL稳定后，由地址锁存器锁存，P0.X口上出现的是读/写外接RAM的数据信息。! p$ j1 O x* K8 [+ l5 l$ c
执行“MOVX A,@Ri”和“MOVX @RI,A”指令时，取指阶段舆“movx a, @ dptr”和“movx @ dptr, a”过程完全相同。但在执行对外部RAM的读/写阶段，低8位地址来自Ri;高8位地址来自P2口锁存器（P2 SFR）。
, `! i1 M4 K0 s) P9 Y/ q由上所述，用R0和R1对外接RAM的间接寻址，可看作是一种页面寻址，由P2锁存器（P2 SFR）的当前值决定了当前页面地址。MCS-51单片机在复位时，P2 SFR为FFH，若程序运行中没有改变P2 SFR中的值，R0和R1只能对FF00H~FFFFH范围的外接RAM进行间接寻址，即FF页面寻址。由于用指令改变P2 SFR的值并不影响程序正常运行，因此可以用R0和R1对64K外接RAM空间的任意一个单元进行间接寻址。这样就使MCS-51单片机外接RAM的地址指针由1个变成3个，大大方便了程序设计。/ y" {, E! s; O- E7 b& u/ h
下面以数据块传送子程序为例，说明R0和R1对外接RAM间接寻址的程序设计方法。假定数据块的源首地址为1000H,目的首地址为3045H,数据块长度为50H,程序清单如下所示：
/ T( |5 p9 q- T程序1—用DPTR做地址指针
! S& j$ s4 V% P1 i, Q% \% cMOV R2,#00H
0 A0 w4 o' S6 Y" P3 kMOV R3,#10H
! @, O i u* l0 N! F& ^, G- cMOV R4,45H
2 e6 J5 o2 u0 ~" EMOV R5,#30H
$ ~) w0 u/ I- P2 j0 bMOV R7,#50H( _5 C2 u8 W' S' \$ I+ C
LOOP: MOV DPL,R25 S* x' P! A1 X' ? E0 x: V
MOV DPH,R34 d0 L' m9 d; t( B F1 x
MOVX A,@DPTR5 L1 T! w- |8 d& N
INC DPTR$ }: I- |+ G( y* t" `6 T; @; X
MOV R2,DPL
: B+ x6 S" Y/ r0 ]- T9 a MOV R3,DPH2 h" R( H2 k. Q( A8 P9 M
MOV DPL,R47 A- P; H5 ^* e0 @' |
MOV DPH,R54 e3 S" c0 R9 T6 @6 x, f, |4 {1 Y
MOVX @DPTR,A9 y1 u2 S! X2 O3 {; p
INC DPTR
! h! F. F" f; M MOV R4,DPL
0 ]! g+ F9 L; a- ^& g% B6 g MOV R5,DPH
C- t, f& |: d8 a$ N1 X DJNZ R7,LOOP
. u" C* e) u J6 ^6 s9 }, X$ R- q. d RET9 p" @6 Y- e' k- n# i! i! q
$ u4 s, C! p0 Y: g* ~4 T
程序2—使用R0和R1做地址指针
& z) R; |, s4 ^2 O0 a' TMOV DPTR,#1000H
! N& }- e! ]! w2 M1 B; WMOV P2,#30H, f; ?2 \' E& u% A. M6 v
MOV R0,#45H
! w# f0 }9 e+ K; ^$ `* C) HMOV R7,#50H
4 u& G; ~9 P# ]; hLOOP: MOVX A,@DPTR" [9 @1 _) p, h1 g& |/ l0 n
MOVX @R0,A7 s6 M4 x% `5 E q) `
INC DPTR7 \2 p% c3 v( z0 [* i; j# M a1 s8 ?
INC R01 Y* h c: d1 s. @2 c
DJNZ R7,LOOP3 r0 A: m& g, @$ o3 {& e
RET
0 O) n! K1 n/ O' P) K; y程序1用了19条指令，程序2用了10条指令。适当应用R0和R1地址指针，可以大大提高程序运行效率。5 G! V" u; e& {6 c1 V2 S1 |, {
在应用R0和R1间址的外接RAM数据传送操作中，一般使用“MOV P2,#ADDR”和“MOV A,@RI”形式，其中#ADDR为高8位地址。在这两条指令之间不应插入有关改变P2 SFR值的指令。对P2口的读有两种情况：一种是读P2锁存器，如执行“MOV A,P2”指令，这并不会改变P2 SFR中的内容；另一种是读P2锁存器，如执行“INC P2”指令，该指令中的P2既是源操作数，又是目的操作数，通常称为“读—修改—写”指令，即从P2 SFR中读出内容，修改后又写入P2 SFR中。' o" ^1 a/ D9 I( E8 y0 A
在中断服务程序中，如果要用到地址指针，必须在保护现场程序段保护使用的地址指针，即使用“PUSH P2”和“PUSH Ri”指令。在中断返回之前又必须在恢复现场程序段恢复使用过的地址指针，即用“POP RI”和“POP P2”指令。
) }4 X1 O: B0 H2 }6 j当单片机进入等待方式或节电方式，且又用硬件复位返回到原来的正常操作状态时，由于复位对P2 SFR写入FFH，改变了页地址。因此，在单片机进入等待方式或节电方式之前，也必须先将P2 SFR内容进行保护。当状态恢复进入原正常操作程序入口处时，再恢复P2 SFR的内容。! P6 @' o+ m* ~3 A: p4 Y4 ?* K
, U# m3 D9 y, z* c/ W
摘自《嵌入式系统应用》 |
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发表于 2016-8-15 15:03
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