Silicon Lahoratories公司的C8051F12X是与8051兼容,采用高速流水线工作方式,70%指令的执行时间为1个或2个系统时钟周期的高速集成混合信号SoC微控制器。片内调试电路提供全速、非侵入式的在片/在系统调试,支持断点、单步、观察点、堆栈监视器,可以观察/修改存储器和寄存器;使用内部集成PLL,时速度可达100MIPS或50MIPS;对于需要大量常量代码而又不想外扩ROM的系统设计,128KB的Flash是个很好的选择。
1 处理大量常量代码面临的困难
通常带中文液晶显示的系统采用的是不带中文字库的图形液晶显示模块,需要给点阵字库分配存储空间。常用的是16×16点阵字库,每个汉字占用32字节存储空间,64KB空间可存储2048个汉字。标准51MCU只能直接访问64KB程序空间,采用BANK技术可扩展空间,但处理编译复杂,且需要额外I/O口线作BANK选择控制。有的系统是将字库单独烧写到外部Flash中,而硬件接法上使用数据空间地址,但标准51 MCU数据空间也只有64KB,不进行分页外扩同样不能实现2048字以上的汉字存储。此外,程序运行也需
要数据空间,实际字库容量更小。C805lFl2X具有完善的片上外设资源,8KB的片上RAM。特别是128KB的Flash资源,不必外扩存储器即可实现带较大容量的中文液晶显示字库的完整系统。
KEIL C5l是目前最流行的51系列MCU编译器。
如果程序代码与字库常量代码总和不超过64 KB,则可在KEIL UV2的集成开发环境下,通过安装Silicon Laboratories公司的驱动程序直接对C805lFl2X进行编译,并通过JTAG调试仿真器实现不占用户资源的实时/断点调试。但当程序代码与字库常量代码总和超过64 KB时,在KEIL UV2下,只能采用BANK编译技术。常量默认设置是分配到低32 KB的COMMON区,而COMMON区还要存放中断处理等代码,因此如果想将点阵字库常量分配到指定的BANK,还需要采取其他方法。
2 处理大量常量代码的思路与实现
如果C8051F12X需要下载的程序代码与字库常量代码总和超过64 KB,则可使用Silicon Laboratories公司的集成开发环境。在此IDE中,C805lFl2X的Flash编程是分4个BANK进行的,每个BANK对应一个HEX格式的代码文件。根据这样的特点,可以绕开KEIL C5l编译器,直接把点阵字库或其他常量表格处理为标准HEX格式文件,从而实现常量代码在任意BANK的存放。
假设一个点阵字库含3200个常用汉字,需要分配32×3200=102 400字节空间。设计上可以这样分配空间:BANKl及BANK2全部使用,各32 768字节,共可以存放2048个汉字的点阵。由于C805lFl2X最后1026字节为系统保留空间,所以BANK3分配990个汉字的点阵,占990×32=3l680字节,还剩162个汉字的点阵,需5184字节,分配到COMMON(BANKO)的最高端。BANKl~BANK3的起始地址都是由8000H开始的。对BANKO来说,162个汉字的点阵字库从613COH开始存放,这也意味着留给程序的空间不能超过27584字节。如果程序较大,但不超过64KB,同时字库不需要很大,则可分配63KB为字库,64 KB为程序(若程序用不完64 KB,则多余空间也可分配给字库,以扩大字库容量)。生成点阵字库的HEX文件,可采用ASM的DB定义方法、C51的数组定义方法或者自己编写运行于PC的程序的方法。前两种方式还需要经KEIL编译,但可灵活选择所需的汉字。从编译方面看,ASM的DB定义方式不需要额外设置编译参数,比C51的数组定义方法要好。通常字模软件都有ASM格式和C51格式的选择,可以利用其ASM格式输出,按上述空间分配原则,分别对每个BANK做对应的HEX文件。下面举例说明。假设使用4个ASM文件,每个都是64字节。B0.ASM内容是00H~3FH,存放于BANK0从7FC0H开始的空间;B1.ASM内容是40H~7FH,B2.ASM内容是80H~CFH,B3.ASM内容是DOH~FFH,BANKl~BANK3均存放于各自BANK从8000H开始的空间,物理上分别位于C8051F12X的8000H、10000H、18000H开始的区域。B0.ASM中的内容为:
ORG 7FCOH
DB 000H.001H,002H,003H+004H,005H,006H,007H
DB 008H,009H,OOAH,00BH,OOCH,OODH,00EH,00FH
DB 010H,011H,012H,013H,014H,015H,016H,017H
DB 018H,019H,01AH,0lBH,01CH,01DH,01EH,0lFH
DB 020H,021H,022H,023H,024H,025H,026H,027H
DB 028H,029H,02AH,02BH,02CH,02DH,02EH,02FH
DB 030H,03lH,032H,033H,034H,035H,036H,037H
DB 038H,039H,03AH,03BH,03CH,03DH,03EH,03FH
END;
其他3个ASM文件格式一样,但ORG全部改为8000H,内容也相应替换。