C8051F12X中多bank的分区跳转处理
时间:09-21
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2 无操作系统bank分区间的强制跳转
通过上面的分析得知,如果要处理跨bank区的跳转、调用和返回,关键是能正确处理好PSBANK中的内容。当程序没有操作系统用于任务切换,而又需要强制退出某一函数进入到另一函数的某一地址时,比如说在中断发生后,结束原来的工作转入到另一工作去,就需要处理好PSBANK。
如果不考虑bank,可以在转入新地址之前执行一段代码,保存该地址处的环境变量,包括堆栈指针sP和需要的入口地址。然后在中断返回之前,恢复此环境变量,执行中断返回指令进入该新地址。这个思路和C51库函数setjump和longjump比较相近,但比它们灵活,因为环境变量可以自己处理。
考虑bank后的情况稍微复杂些,环境变量中需增加bank的处理信息,那么只处理PSBANK行不行呢?
如果仅保存和恢复PSBANK,则很简单,在保存环境变量的程序中加入:
JMPEnv[envl]=PSBANK;
在恢复环境变量的程序中加入:
PSBANK=JMPEnv[envl];
这里环境变量是二维数组JMPEnv,envl代表一个环境变量,即一个返回点。第二维是变量中的参数个数。因此可以保存多个环境变量以供使用。
初看起来这样处理是没有问题的,可实际上不行。因为进入返回点后,虽然PSBANK正确了,但是?B_CUR-RENTBANK可能已经被修改,不能和返回点程序的bank区匹配,如果再次出现跨bank调用的话将不能正确返回。
处理方法是有点技巧的,因为C语言不支持汇编变量?B_CURRENTBANK的写法,所以在L51_bank.A51中要加上声明:
PUBLIC BLCURRENTBANK
和伪指令:
B_CURRENTBANK EQU ?B_CURRENTBANK
这样就可以在C程序中使用B_CURRENTBANK了,先声明B_CURRENTBANK:
extern Uchar data B_CURRENTBANK;
然后在保存环境变量程序中加入:
JMPEnv[envl]=PSBANK;
JMPEnv[envl]=B_CURRENTBANK;
恢复环境变量程序中加入:
PSBANK=JMPEnv[envl];
B_CURRENTBANK=JMPEnv[envl];
这样恢复环境变量进入到新程序后,也将恢复该程序对应的正确?B_cuRRENTBANK值,问题得到解决。
3 no/0S-ll移植中的bank分区处理
μC/OS-II的51版本已经很成熟,但是所有移植版本均未处理bank问题,需要增加该内容,否则不能在包括C8051F12X系列及其他多bank程序中使用。
如前所述,Keil C51提供对跨bank调用的透明切换支持,但在使用操作系统时,这种透明切换机制还需要提供对任务切换的支持。因为任务的切换,程序可能需要到别的代码分组中去运行,而此时PSBANK和?B_CUR-RENTBANK还停留在原来代码分组中的状态,将导致程序崩溃。显然,无论由于什么情况导致的任务切换完成之前,都需要保存和恢复PSBANK和?B_CURRENT-BANK的值。解决的办法是在每次任务切换前将PS-BANK和?B_CURRENTBANK压入用户任务栈。
按照μC/OS-II的要求,在任务创建时,任务栈必须初始化成像运行中的任务刚刚发生过中断一样嘲。?B_CURRENTBANK的初始值取决于该任务所在分组对应的切换代码段的低8位地址。所以,任务堆栈的初始化函数OSTaskStkInit需要加入一个参数INT8U bank,指明该任务位于哪个代码分组中。又由于任务堆栈的初始化函数是被任务创建函数OSTaskCreate调用的,所以该函数一样需要加入参数INT8U bank。
在压栈,出栈宏中需要加入:
PUSH PSBANK
PUSH?B_CURRENTBANK
:
POP ?B_CURRENTBANK
POP PSBANK
在任务堆栈的初始化函数OSTaskStkInit中需要加入:
*stk++=17; //堆栈长度增加2个到17
;
if(bank==0x22:){ //bank2
*stk++=bank;
*stk++=CurrentBank2();
else if(bank==0x33){ //bank3
*stk++=bank;
*stk++=CurrentBank3();
}
else{ //bank1和common
*stk++=0xll; //PSBANK
*stk++=CurrentBank1();
)
其中,bank0用任何的PSBANK值均没有问题,所以简化了PSBANK取值0x00的情况。
函数INT8U CurrentBank1(void),INT8U Current-Bank2(void)和INT8U CurrentBank3(void)是用汇编语言实现的,返回值通过R7传递,目的是获得该任务所在分组对应切换代码段(?SWITCHn)的低8位地址。不用C语言编写的原因同样是?B_SWITCH&N不被C支持。
CurrentBank1(void)代码如下,其他两个类同。
RSEG?PR?CurrentBank1?Os_CPU_A
CurrentBank1:
MOV DPTR,#?B_SWITCH1
MOV R7.DPL
RET
结 语
本文介绍了Keil C51实现大于64 KB程序的bank分组代码切换机制的原理,提出了没有操作系统情况下非正常转移时bank的处理方法以及μc/os—II操作系统在多bank分区程序移植中应采取的措施,在开发实例中均得到了很好的应用。
通过上面的分析得知,如果要处理跨bank区的跳转、调用和返回,关键是能正确处理好PSBANK中的内容。当程序没有操作系统用于任务切换,而又需要强制退出某一函数进入到另一函数的某一地址时,比如说在中断发生后,结束原来的工作转入到另一工作去,就需要处理好PSBANK。
如果不考虑bank,可以在转入新地址之前执行一段代码,保存该地址处的环境变量,包括堆栈指针sP和需要的入口地址。然后在中断返回之前,恢复此环境变量,执行中断返回指令进入该新地址。这个思路和C51库函数setjump和longjump比较相近,但比它们灵活,因为环境变量可以自己处理。
考虑bank后的情况稍微复杂些,环境变量中需增加bank的处理信息,那么只处理PSBANK行不行呢?
如果仅保存和恢复PSBANK,则很简单,在保存环境变量的程序中加入:
JMPEnv[envl]=PSBANK;
在恢复环境变量的程序中加入:
PSBANK=JMPEnv[envl];
这里环境变量是二维数组JMPEnv,envl代表一个环境变量,即一个返回点。第二维是变量中的参数个数。因此可以保存多个环境变量以供使用。
初看起来这样处理是没有问题的,可实际上不行。因为进入返回点后,虽然PSBANK正确了,但是?B_CUR-RENTBANK可能已经被修改,不能和返回点程序的bank区匹配,如果再次出现跨bank调用的话将不能正确返回。
处理方法是有点技巧的,因为C语言不支持汇编变量?B_CURRENTBANK的写法,所以在L51_bank.A51中要加上声明:
PUBLIC BLCURRENTBANK
和伪指令:
B_CURRENTBANK EQU ?B_CURRENTBANK
这样就可以在C程序中使用B_CURRENTBANK了,先声明B_CURRENTBANK:
extern Uchar data B_CURRENTBANK;
然后在保存环境变量程序中加入:
JMPEnv[envl]=PSBANK;
JMPEnv[envl]=B_CURRENTBANK;
恢复环境变量程序中加入:
PSBANK=JMPEnv[envl];
B_CURRENTBANK=JMPEnv[envl];
这样恢复环境变量进入到新程序后,也将恢复该程序对应的正确?B_cuRRENTBANK值,问题得到解决。
3 no/0S-ll移植中的bank分区处理
μC/OS-II的51版本已经很成熟,但是所有移植版本均未处理bank问题,需要增加该内容,否则不能在包括C8051F12X系列及其他多bank程序中使用。
如前所述,Keil C51提供对跨bank调用的透明切换支持,但在使用操作系统时,这种透明切换机制还需要提供对任务切换的支持。因为任务的切换,程序可能需要到别的代码分组中去运行,而此时PSBANK和?B_CUR-RENTBANK还停留在原来代码分组中的状态,将导致程序崩溃。显然,无论由于什么情况导致的任务切换完成之前,都需要保存和恢复PSBANK和?B_CURRENT-BANK的值。解决的办法是在每次任务切换前将PS-BANK和?B_CURRENTBANK压入用户任务栈。
按照μC/OS-II的要求,在任务创建时,任务栈必须初始化成像运行中的任务刚刚发生过中断一样嘲。?B_CURRENTBANK的初始值取决于该任务所在分组对应的切换代码段的低8位地址。所以,任务堆栈的初始化函数OSTaskStkInit需要加入一个参数INT8U bank,指明该任务位于哪个代码分组中。又由于任务堆栈的初始化函数是被任务创建函数OSTaskCreate调用的,所以该函数一样需要加入参数INT8U bank。
在压栈,出栈宏中需要加入:
PUSH PSBANK
PUSH?B_CURRENTBANK
:
POP ?B_CURRENTBANK
POP PSBANK
在任务堆栈的初始化函数OSTaskStkInit中需要加入:
*stk++=17; //堆栈长度增加2个到17
;
if(bank==0x22:){ //bank2
*stk++=bank;
*stk++=CurrentBank2();
else if(bank==0x33){ //bank3
*stk++=bank;
*stk++=CurrentBank3();
}
else{ //bank1和common
*stk++=0xll; //PSBANK
*stk++=CurrentBank1();
)
其中,bank0用任何的PSBANK值均没有问题,所以简化了PSBANK取值0x00的情况。
函数INT8U CurrentBank1(void),INT8U Current-Bank2(void)和INT8U CurrentBank3(void)是用汇编语言实现的,返回值通过R7传递,目的是获得该任务所在分组对应切换代码段(?SWITCHn)的低8位地址。不用C语言编写的原因同样是?B_SWITCH&N不被C支持。
CurrentBank1(void)代码如下,其他两个类同。
RSEG?PR?CurrentBank1?Os_CPU_A
CurrentBank1:
MOV DPTR,#?B_SWITCH1
MOV R7.DPL
RET
结 语
本文介绍了Keil C51实现大于64 KB程序的bank分组代码切换机制的原理,提出了没有操作系统情况下非正常转移时bank的处理方法以及μc/os—II操作系统在多bank分区程序移植中应采取的措施,在开发实例中均得到了很好的应用。
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