單片機成長之路（51基礎篇） - 017 C51中data,idata,xdata,pdata的區別(轉)

 

從數據存儲類型來講，8051系列有片內、片外程序存儲器，片內、片外數據存儲器，片內程序存儲器還分直接尋址區和間接尋址類型，分別對應code、data、xdata、idata以及根據51系列特色而設定的pdata類型，使用不一樣的存儲器，將使程序執行效率不一樣，在編寫C51程序時，最好指定變量的存儲類型，這樣將有利於提升程序執行效率(此問題將在後面專門講述)。與ANSI-C稍有不一樣，它只分SAMLL、COMPACT、LARGE模式，各類不一樣的模式對應不一樣的實際硬件系統，也將有不一樣的編譯結果。
在51系列中data,idata,xdata,pdata的區別:

　　data: 固定指前面0x00-0x7f的128個RAM,能夠用acc直接讀寫的,速度最快,生成的代碼也最小。

　　idata: 固定指前面0x00-0xff的256個RAM,其中前128和data的128徹底相同,只是由於訪問的方式不一樣。idata是用相似C中的指針方式 訪問的。彙編中的語句爲：mox ACC,@Rx.(不重要的補充：c中idata作指針式的訪問效果很好)

　　xdata: 外部擴展RAM,通常指外部0x0000-0xffff空間,用DPTR訪問。　　

　　pdata: 外部擴展RAM的低256個字節,地址出如今A0-A7的上時讀寫,用movx ACC,@Rx讀寫。這個比較特殊,並且C51好象有對此BUG, 建議少用。但也有他的優勢,具體用法屬於中級問題,這裏不提。

單片機C語言unsigned char code table[] code 是什麼做用？

　　code的做用是告訴單片機，我定義的數據要放在ROM（程序存儲區）裏面，寫入後就不能再更改，實際上是至關與彙編裏面的尋址MOVX(好像是)，由於C語言中沒辦法詳細描述存入的是ROM仍是RAM（寄存器），因此在軟件中添加了這一個語句起到代替彙編指令的做用，對應的還有data是存入RAM的意思。

　　程序能夠簡單的分爲code（程序）區，和data （數據）區，code區在運行的時候是不能夠更改的，data區放全局變量和臨時變量，是要不斷的改變的，cpu從code區讀取指令，對data區的數據進行運算處理，所以code區存儲在什麼介質上並不重要，象之前的計算機程序存儲在卡片上，code區也能夠放在rom裏面，也能夠放在ram裏面，也能夠放在flash裏面（可是運行速度要慢不少，主要讀flash比讀ram要費時間），所以通常的作法是要將程序放到flash裏面，而後load到 ram裏面運行的;DATA區就沒有什麼選擇了，確定要放在RAM裏面，放到rom裏面改動不了。

bdata如何使用它呢？
若程序須要8個或者更多的bit變量，若是你想一次性給8個變量賦值的話就不方便了，（舉個例子說說它的方便之處，想更深刻的瞭解請在應用中本身琢磨）又不能夠定義bit數組，只有一個方法

char bdata MODE;
sbit MODE_7 = MODE^7;
sbit MODE_6 = MODE^6;
sbit MODE_5 = MODE^5;
sbit MODE_4 = MODE^4;
sbit MODE_3 = MODE^3;
sbit MODE_2 = MODE^2;
sbit MODE_1 = MODE^1;
sbit MODE_0 = MODE^0;
8個bit變量MODE_n 就定義好了，這是定義語句，Keilc 的特殊數據類型。記住必定要是sbit不能 bit MODE_0 = MODE^0;賦值語句要是這麼些C語言就視爲異或運算

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空間名稱	地址範圍	說明
DATA	D:00H~7FH	片內RAM直接尋址區
BDATA	D:20H~2FH	片內RAM位尋址區
IDATA	I:00H~FFH	片內RAM間接尋址區
XDATA	X:0000H~FFFFH	64KB常規片外RAM數據區
HDATA	X:0000H~FFFFFFH	16MB擴展片外RAM數據區
CODE	C:0000H~FFFFH	64K常規片內外ROM代碼區
HCONST(ECODE)	C:0000H~FFFFFFH	16MB擴展片外ROM常數區(對Dallas390可用做代碼區)
BANK0~BANK31	B0:0000H~FFFFH: B31:0000H~FFFFH;	分

 

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keil生成的文件：
.plg:編譯器編譯結果
.hex和.bin:可執行文件
.map和.lst:連接文件
.o：目標文件
.crf、.lnp、.d和.axf：調試文件
.opt：保存工程配置信息
.bak：工程備份文件

M51文件，startup文件。

 

 bit :是指0x20-0x2f的可位尋址區

data: 固定指前面0x00-0x7f的128個RAM,能夠用acc直接讀寫的,速度最快,生成的代碼也最小。
idata:固定指前面0x00-0xff的256個RAM,其中前128和dATa的128徹底相同,只是由於訪問的方式不一樣。 
idata是用相似C中的指針方式訪問的。 
彙編中的語句爲：mox ACC,@Rx.(不重要的補充：c中idATa作指針式的訪問效果很好)  
xdata: 外部擴展RAM,通常指外部0x0000-0xffff空間,用DPTR訪問。 
pdata: 外部擴展RAM的低256個字節,地址出如今A0-A7的上時讀寫,用movx ACC,@Rx讀寫。這個比較特殊,並且C51好象有對此BUG, 建議少用。但也有他的優勢,具體用法屬於中級問題,這裏不提。 

startup.a51的做用,和彙編同樣,在C中定義的那些變量和數組的初始化就在startup.a51中進行,若是你在定義全局變量時帶有數值,如unsigned char dATa xxx="100";,那startup.a51中就會有相關的賦值。若是沒有=100,startup.a51就會把他清0。（startup.a51==變量的初始化）。 這些初始化完畢後,還會設置SP指針。對非變量區域,如堆棧區,將不會有賦值或清零動做。 

有人喜歡改startup.a51,爲了知足本身一些想固然的愛好,這是沒必要要的,有可能錯誤的。好比掉電保護的時候想保存一些變量, 但改startup.a51來實現是很笨的方法,實際只要利用非變量區域的特性,定義一個指針變量指向堆棧低部：0xff處就可實現。, 爲何還要去改? 能夠這麼說：任什麼時候候均可以不須要改startup.a51,若是你明白它的特性。 

bit   是在內部數據存儲空間中 20H .. 2FH 區域中一個位的地址，這在DATA的20H之後以字節形式出現，可互相參照。另外加上8051 可尋址 的SFR，但剛剛試過，只是00H--7FH起做用，也就是說當數據有變化時顏色變紅，之後的從80H到--FFH就不是位尋址區了，是位尋址的特殊寄存器，如涉及到了可位尋址的那11個固然會有反應。  復位後，程序計數器PC的內容爲0000H，內部RAM各單元的值不肯定。  各功能寄存器的復位值以下：  堆棧指針SP的復位值爲07H，累加器ACC、寄存器B的復位值爲00H，數據指針DPTR的復位值爲0000H，而p0、p一、p二、p3四個口的復位值爲0FFH。其餘SFR如PSW、TCON、TMOD、TL0、TH0、TL一、TH1的復位值也爲00H。  wave中是低128字節和高128字節（0-7FH），低128字節是片內RAM區，高128字節（80-FFH）是SFR（特殊功能寄存器）bit則是位於低128字節的20H .. 2FH 區域，即data的20H .. 2FH 區域  code　是在 0000H .. 0FFFFH 之間的一個代碼地址。  我用  ORG     5000H   TAB:    DB      22H,3BH,43H,66H,5H,6DH,88H後，  CODE從5000H開始之後變成DB各位  data   是在 0 到 127 之間的一個數據存儲器地址，或者加 128 .. 255 範圍內的一個特殊功能寄存器（SFR）地址。二者訪問的方式不一樣。實際上因爲PSW的復位設置PSW.3=RS0和PSW.4=RS1皆爲0，因此通用工做寄存器區就是第0區，因此data的00--07H部分是與REG欄中的R0--R7對應的。之後的則僅表明低128字節的內部RAM。  idata   是 0 to 255 範圍內的一個 idata 存儲器地址  idata與data重合低128字節，有的地方只有DATA表示256字節的片內RAM,   xdata 是 0－ 65535 範圍內的一個 xdata 存儲器地址。  指針類型和存儲區的關係詳解  1、存儲類型與存儲區關係       data     --->   　 可尋址片內ram        bdata     --->     可位尋址的片內ram        idata     --->   　可尋址片內ram，容許訪問所有內部ram        pdata     --->   分頁尋址片外ram (MOVX @R0) (256 BYTE/頁)        xdata     --->   可尋址片外ram (64k 地址範圍FFFFH)        code     --->    程序存儲區 (64k 地址範圍),對應MOVC @DPTR   2、指針類型和存儲區的關係       對變量進行聲明時能夠指定變量的存儲類型如:        uchar data x和data uchar x相等價都是在內ram區分配一個字節的變量。       一樣對於指針變量的聲明，因涉及到指針變量自己的存儲位置和指針所指向的存儲區位置不一樣而進行相應的存儲區類型關鍵字的  使用如：       uchar xdata * data pstr        是指在內ram區分配一個指針變量("*"號後的data關鍵字的做用)，並且這個指針自己指向xdata區("*"前xdata關鍵字的做用)，  可能初學C51時有點很差懂也很差記。不要緊，咱們立刻就能夠看到對應「*」先後不一樣的關鍵字的使用在編譯時出現什麼狀況。       ......        uchar xdata tmp[10];     //在外ram區開闢10個字節的內存空間，地址是外ram的0x0000－0x0009        ......        第1種狀況:        uchar data * data pstr;        pstr="tmp";        首先要提醒你們這樣的代碼是有bug的, 他不能經過這種方式正確的訪問到tmp空間。 爲何？咱們把編譯後看到下面的彙編  代碼：       MOV 0x08,#tmp(0x00)         ;0x08是指針pstr的存儲地址       看到了嗎！原本訪問外ram須要2 byte來尋址64k空間，但由於使用data關鍵字(在"*"號前的那個)，因此按KeilC編譯環境來講  就把他編譯成指向內ram的指針變量了，這也是初學C51的朋友們不理解各個存儲類型的關鍵字定義而形成的bug。特別是當工程中的  默認的存儲區類爲large時，又把tmp[10] 聲明爲uchar tmp[10] 時，這樣的bug是很隱祕的不容易被發現。       第2種狀況:        uchar xdata * data pstr;        pstr = tmp;        這種狀況是沒問題的，這樣的使用方法是指在內ram分配一個指針變量("*"號後的data關鍵字的做用)，並且這個指針自己指向  xdata區("*"前xdata關鍵字的做用)。編譯後的彙編代碼以下。       MOV 0x08,#tmp(0x00)         ;0x08和0x09是在內ram區分配的pstr指針變量地址空間       MOV 0x09,#tmp(0x00)        這種狀況應該是在這裏全部介紹各類狀況中效率最高的訪問外ram的方法了，請你們記住他。       第3種狀況:        uchar xdata * xdata pstr;        pstr="tmp";        這中狀況也是對的，但效率不如第2種狀況。編譯後的彙編代碼以下。       MOV DPTR, #0x000A         ;0x000A,0x000B是在外ram區分配的pstr指針變量地址空間       MOV A, #tmp(0x00)        MOV @DPTR, A        INC DPTR        MOV A, #tmp(0x00)        MOVX @DPTR, A        這種方式通常用在內ram資源相對緊張並且對效率要求不高的項目中。       第4種狀況:        uchar data * xdata pstr;        pstr="tmp";        若是詳細看了第1種狀況的讀者發現這種寫法和第1種很類似，是的，同第1 種狀況同樣這樣也是有bug的，可是此次是把pstr分  配到了外ram區了。編譯後的彙編代碼以下。       MOV DPTR, #0x000A         ;0x000A是在外ram區分配的pstr指針變量的地址空間       MOV A, #tmp(0x00)        MOVX @DPTR, A        第5種狀況:        uchar * data pstr;        pstr="tmp";        你們注意到"*"前的關鍵字聲明沒有了，是的這樣會發生什麼事呢？下面這麼寫呢！對了用齊豫的一首老歌名來講就是 「請跟我  來」，請跟我來看看編譯後的彙編代碼，有人問這不是在講C51嗎？ 爲何還要給咱們看彙編代碼。C51要想用好就要儘量提高C51   編譯後的效率，看看編譯後的彙編會幫助你們儘快成爲生產高效C51代碼的高手的。仍是看代碼吧！       MOV 0x08, #0X01             ;0x08－0x0A是在內ram區分配的pstr指針變量的地址空間       MOV 0x09, #tmp(0x00)        MOV 0x0A, #tmp(0x00)        注意：這是新介紹給你們的，你們會疑問爲何在前面的幾種狀況的pstr指針變量都用2 byte空間而到這裏就用3 byte空間了  呢？這是KeilC的一個系統內部處理，在KeilC中一個指針變量最多佔用 3 byte空間，對於沒有聲明指針指向存儲空間類型的指針，  系統編譯代碼時都強制加載一個字節的指針類型分辯值。具體的對應關係能夠參考KeilC的help中C51 User’s Guide。       第6種狀況:        uchar * pstr;        pstr="tmp";        這是最直接最簡單的指針變量聲明，但他的效率也最低。仍是那句話，你們一塊兒說好嗎！編譯後的彙編代碼以下。       MOV DPTR, #0x000A         ;0x000A－0x000C是在外ram區分配的pstr指針變量地址空間       MOV A, #0x01        MOV @DPTR, A        INC DPTR        MOV DPTR, #0x000A        MOV A, #tmp(0x00)        MOV @DPTR, A        INC DPTR        MOV A, #tmp(0x00)        MOVX @DPTR, A        這種狀況很相似第5種和第3種狀況的組合，既把pstr分配在外ram空間了又增長了指針類型的分辨值。 (本文引自www.mcujl.com/article.asp?conID=573)