C8051 F12X中多bank的分区跳转问题处理

　在8051核单片机庞大的家族中，C8051F系列作为其中的后起之秀，是目前功能最全、速度最快的8051衍生单片机之一，正得到越来越广泛的应用。它集成了嵌入式系统的许多先进技术，有丰富的模拟和数字资源．是一个完全意义上的SoC产品。

C805IFl2X作为该系列中的高端部分，具有最快100MIPS的峰值速度，集成了最多的片上资源。其128 KB的片上Flash和8 KB的片上RAM足以满足绝大多数应用的需求。使用C8051F12X，只需外加为数不多的驱动和接口，就可构成较大型的完整系统。只是其中128 KB的Flash存储器不可避免地要处理bank分区问题。

　　幸运的是Keil C51开发环境对C8051F系列有良好的支持，包括一般的跨bank分区的程序跳转和调用。作为数据存储器使用时，Flash的分区读写完全是编程者要考虑的事情，与开发环境无关。本文只针对特殊的强制转移和μC／OS—II在多bank分区中的移植问题展开讨论。

　　1 C8051F12X在Keil C51中的多bank分区转移机制

Keil C51的连接定位器支持分组连接，允许生成代码长度大于64 KB的8051目标程序_1_。一般的8051系统只提供16根地址线，需要附加地址线来实现代码分组切换，而编译器产生bank切换代码时受到配置文件L51_BANK．A51的支持，所以用户必须根据自己的硬件结构来修改这个配置文件。

C8051F12X系列不用考虑硬件部分，也不存在地址线的扩展问题，因为128 KB的4个bank区全部都在CPU内部，所以作为常规跨bank的跳转和调用，不需要处理1．5l_BANK．A51配置文件。但在特殊情况下就必须考虑该问题，否则程序将无法工作。下面以C8051F120为例先讨论代码的透明分组切换过程。

C805IFl20在Keil C51的项目配置中被划分为4个bank，每个32 KB。公共bank地址从0~0x7fff，其余bank从0x8000h~0xffff。在对应的配置文件L51_BANK．A51中，涉及到特殊功能寄存器PSBANK（SFR地址：0B1H）、SWITCHn宏、B_BANKn、？B_SWITCHn分组信息保存和切换代码，以及？B_CURENTBANK变量。

PSBANK为C8051F120内的特殊功能寄存器，128KB Flash的分bank访问就是通过它来实现的。要想转移到新的bank中去，必须赋予PSBANK正确的值，然后再转向bank区内地址即可。

SWITCHn宏共有4个，分别是SwITCH0、SWlTCH1、SWITCH2和SWITCH3，对应切换到4个bank中。其中SWITCH0对应的语句为：

MOV PSBANK．#00h ;把00h用1Ih、22h和33h替换，

;就是其他三个宏

它将插入到？B_SWITCHn代码中，用来切换新的bank和恢复到原来的bank。

所有4组？B_BANKn和？B_SWlTCHn代码也都是用宏实现的，对应4个bank处理。它们汇集在？BANK？SWITCH代码段中，整个bank切换及恢复机制非常巧妙，可以实现任意bank之间函数的相互调用及嵌套。下面以bank3区中的main函数调用bankl区的Delay_noOS（）延时函数为例说明该机制。

void main（void）{

MCUInit（）; ／／初始化CPU

Delay_n00s（10）; ／／延时lO ms

Lcmlnition（）;

：

：

bank3中被调用的函数Delay_noOS（10）对应的汇编语句为：

LCALL C：5049

公共段（即Common段，对应bank0）中C:5049处的

汇编语句如下：

MOV dptr，#Delay_noOS

AJMP B_BANKl

这里的B_BANKl就是宏？B_BANKN中N为1的例程。现在进入问题的核心：全部的跨bank区程序切换及恢复过程依靠公共段中？BANK？SWITCH代码段里的以下汇编代码实现，对应的N为0、1、2和3。？BANK？SWlTCH SEGMENT CODE PAGE

;

？B_BANKN：

PUSH ？B_CURRENTBANK （1）

MOV A，#HIGH？BANK？SWITCH （2）

PUSH ACC （3）

PUSH DPL （4）

PUSH DPH （5）

？B_SWITCHN：

MOV ？B_CURRENTBANK，#LOW？ B_SWITCHN

（6）

SWlTCHN （7）

RET （8）

：

Delay_noOS（10）函数的返回地址，即函数LcmIni-tion（）的入口地址（也在bank3中），其高低位字节表示为ADDH和ADDL。程序进入main（）后的？B_CURRENTBANK变量初值是？B_SWITCH3的低8位，其意义稍后叙述。AJMP B_BANKl后程序执行？B_BANKl和？B_SWITCHl的（1）～（8），执行到（5）时的堆栈结构如图1所示。

继续执行？B_SWITCHl到（7）时，PSBANK变为指向bankl，？B_CURRENTBANK变为？B_SWITCHl的低8位。执行（8）后，从堆栈结构可以看出，堆栈弹出①作为新的PC值，程序进入Delay_noOS（10）函数，延时功能完成后，函数最后一条RET指令开始返回。这是Keil C51处理bank机制的关键，此时的返回地址为堆栈中的②，此地址即？B_SWITCHH代码的入口，这里对应main（）函数所在的bank3分组，也就是？B_SWITCH3的人口。

因为所有？B_SWITCHN的高8位地址，即？BANK？SWITCH代码段的高8位都一样，由语句（2）中的操作符HIGH？