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2022年12月15日 | 51单片机的内存映射（二）
2022-12-15 来源：zhihu
本篇主要讲述单片机的FLASH内存映射，首先来看一下FLASH的内存映射表：
上图中启动地址是0x0000，也就是单片机上电后PC指向的这个位置，我们把需要执行的程序的首地址放在其中，对应的汇编语言如下图所示：
0地址去执行内部RAM的初始化工作，后面的代码控制寄存器指挥PC去取地址，以此来决定程序的运行！
在这里大家有没有觉得很奇怪：51单片机里面为什么没有时钟的初始化和中断向量表的初始化呢？其实原因很简单， 51单片机对12M晶振的时钟进行12分频，它就是固定的1M，因此就不需要设置时钟了。而STM32就不一样了，用户可以随意配置单片机的工作时钟。另外还有一个问题，单片机为什么不去中断向量表的注册呢？这是因为51在内部ROM中做了固定的映射，不需要再去重定向，所以在线升级就很难了。而STM32是支持中断向量表重定义的，它是将注册好的中断向量表搬运到SRAM中去，然后NVIC就会对中断作出更加快速的响应，显然51中断向量表在ROM中，中断反应就没有那么迅速了。这就是51单片机不需要做系统时钟的初始化和注册中断向量表的原因。
接下来要做的工作是初始化系统堆栈和可重入函数栈的初始化，下面是51系统堆栈初始化的汇编代码：
注意：汇编里面用;号来表示代码的注释。
栈的大小是可以重新设计的，因为SP初始化的时候它指向的地址是0x07,为了不让它与中断向量表和位寻址区重叠，我们可以将SP设置在30H以后（推荐0x60），即通用RAM区以后最安全。这是因为一般的C编译器是将局部变量放入栈中，而C51是将其放入内部RAM，开辟一片存储空间，多个函数共享该覆盖区。【是不是很怪异呢？】这样我们不得不留出一部分空间给局部变量。其实这并没什么好奇怪的，51只是单纯的想用SP传递参数和保护现场以及恢复现场等功能，这和一些单片机是有区别的，但是也导致了一些问题，各函数之间没有直接或间接的调用关系，则其局部变量空间便可覆盖。
如果一个函数同时被多个函数调用，可能会造成某些变量被冲掉，因此C51中的函数基本上都是不可重入的。也就说明一个问题，51没法调用递归函数，多任务调用同一个函数时会把一些参数覆盖掉。因为他们占用的内存地址是一样的，当然会被冲刷掉啦！！但我们也不必为之烦恼，51为我们提供了如下的解决方案，启动器文件中的可重入栈的设置和关键字reentrant。
上图是设置可重入栈空间的汇编代码，不过该栈是向上增长的，上面代码就是初始化了栈顶而已。
再看下图：
这样，关键字reentrant的使用就可以实现函数的递归调用，上图中的程序就是一个递归程序案例，以此来实现一个数的阶乘运算。
再看看我们的ROM是如何扩展的。
P0是地址总线的低八位，和数据总线共用同一个端口，ALE决定了你输出的是地址还是数据，幸运的是ALE的高低电平CPU会自动控制，不需要我们去操作。PSEN连接EPROM的片选。最后P2端口连接EPROM的高八位地址总线，这样就实现了内部ROM的扩展。
好了，让我们再来回顾总结一下以上内容吧，本篇主要讲述了三个方面的内容：第一，51单片机ROM向量表地址和启动地址。第二，系统栈以及可重入栈的初始化，可重入栈的重要作用（尤其是在可重入函数传递参数方面的使用）。其实这两个方面的内容也可以说是51单片机进入C世界所进行的大部分设置。除此之外，还讲述了51单片机在硬件电路设计上扩展ROM（最大可扩展64K.因为只有16跟地址线）的方式。（完）
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