51单片机如何充分利用256字节RAM空间
写了一个程序，希望充分利用 单片机自身的256空间RAM
因为256 RAM访问速度最快。
如图： 堆栈设置成0X91 可是0X91后面还有大把的空间没有使用，我看过别人的程序堆栈初始地址是0XC0 ，0XC0前都当RAM用，这样就很合理
我写程序的时候，有些不重要的参数我都已经定义了 idata , 比如 u8 idata apple; 可是并没有放入0X80后面的区域，如图所示
可能有些朋友对51单片机RAM空间不是很熟悉， 51单片机RAM 空间 256个字节 ，堆栈用掉一小部分，其它的按理来说都可以使用。使用汇编语言写程序
这部分空间可以灵活使用。
0-127 字节空间 称为 data区域
128-255字节空间 称为 idata区域
本帖最后由 arm 于 2022-5-24 22:21 编辑
片内的256字节都是idata，低128和高128，都可以用间接寻址方式访问，data是指低128，data的访问速度是最快的 使用频率高的变量优先定义为DATA型，DATA型不够了再定义为IDATA型 高128尽量不要使用。堆栈空间要用 sfes 发表于 2022-5-24 22:45
高128尽量不要使用。堆栈空间要用
(引用自4楼)
堆栈用不了那么多空间的 modbus 发表于 2022-5-24 22:40
使用频率高的变量优先定义为DATA型，DATA型不够了再定义为IDATA型
(引用自3楼)
关键 不管我现在怎么定义，编译不了。提示RAM空间超了。但是我感觉RAM空间还有很大空间没利用。
看到别人空间利用的很发，所以想知道这方面技巧。 现在 正在研究 STARTUP.A51 文件，但找不到可以利用的。 提示是 DATA 超了，纠结 IDATA 无济于事。
KEIL51 里边 00-7F 称作 DATA，00-FF 称作 IDATA，前 128 字节是重叠的。
低 128 即可以 DATA 也可以 IDATA，高 128 只能用作 IDATA。 其实这是编译软件不完善造成的，即使定义为idata编译器地址分配也是和data同区间存放的，要是认为设置idata起始存放地址要80以上的空间，然后上面堆栈，这样80一下存放data就相对宽裕了些。 我还以为楼主写了篇经验总结，结果是求助贴。。。
你把你把你代码简化一下到不泄漏你的机密，然后发上来，看你到底哪里错了，
如果你都到了去研究A51的程度了，都可以觉得你是高手了，
正常情况下，一般的代码压根不用去专门人为的设置堆栈或者啥的，直接默认的完全没有任何问题，所以你还是放上来吧， 我也对51的内存空间怎么分配很感兴趣（虽然还是才入行的菜鸡）。尽管现在的芯片资源一般都很够用，可能是有点奇怪的癖好吧，理线一定要理的非常整齐，程序一定要写的非常规整。垒砖头不垒的一点空隙没有，就会浑身难受。也是有点强迫症了
问题解决了。如图所示。玩了快10年51单片机，又进步了一点。
当时我脑子 里面解决了这个问题，在想，要不要发出来。还是只让自己知道。感觉这样不太好。
来这个论坛也快10年了，是从当初的小白，一步一步问大神，走到今天。没有大家的分享我也不会学到这么 多。 data u8 apple是被KEIL不推荐的格式，KEIL推荐的格式是u8 data apple 这明显不是正路子，不定义空间域的变量自动定义到xdata空间几年了，运行效率慢，并且系统要是没有xdata还运行出错。 modbus 发表于 2022-5-25 11:42
data u8 apple是被KEIL不推荐的格式，KEIL推荐的格式是u8 data apple
(引用自12楼)
我以前也是u8 data apple; 发现发现 data u8 apple；也能用。
正确的做法是直接在BL51 LOCATE的IDATA中设置地址就可以了
woshigeshuai 发表于 2022-5-25 11:52
我以前也是u8 data apple; 发现发现 data u8 apple；也能用。
(引用自14楼)
data u8 apple是老格式 标准51单片机ram与rom可以外部扩展，都可以最大支持64k字节扩展。现在有stc增强51sram都12k绝对够用，我要说的说完了。 dz20062008 发表于 2022-5-25 14:43
标准51单片机ram与rom可以外部扩展，都可以最大支持64k字节扩展。现在有stc增强51sram都12k绝对够用，我要 ...
(引用自17楼)
谢谢你的分享，现在好多51单片机都有 SRAM 而且空间还挺大。比如STC的
这次是特殊情况，所以想好好利用一下256 RAM空间 能不能不要浪费生命了，换个ram大的片子，他不香么？省下的时间，外面浪浪，不香么？ 本帖最后由 dz20062008 于 2022-5-26 05:53 编辑
应该看看对应的单片机头文件，而不是STARTUP.A51。不同51单片机都用STARTUP.A51但是头文件不一样，比如reg51.h。如果不指明对应单片机的内部资源，编译器当然不能正确分配空间。这个问题的根源在于51单片机有4个独立的物理存储器，内部ramrom外部ramrom，所以会出现ramrom都有地址重叠问题，在汇编语言中访问内部ram用mov，访问外部ram用movc。访问内外rom都用movx指令。在c语言中就会出现数据空间地址错乱的感觉，或者不知道把数据放哪里好。
ps
上述有错误修改如下
内部 RAM - MOV
外部 RAM - MOVX
内部 ROM - MOVC+(EA=H)
外部 ROM - MOVC+(EA=L) t3486784401 发表于 2022-5-24 23:14
提示是 DATA 超了，纠结 IDATA 无济于事。
KEIL51 里边 00-7F 称作 DATA，00-FF 称作 IDATA，前 128 字节 ...
(引用自7楼)
大神，在物理ram映射上，这显然是内部ram与扩展ram的128B地址重叠了。那可不可以这么理解data就是内部ram 00-7f这个范围，idata就是外部ram的范围。那重叠的128B地址空间到底是能存128B还是256B数据。 楼主变量地址是怎样看的，你这个图片 idata区域 dz20062008 发表于 2022-5-25 16:16
大神，在物理ram映射上，这显然是内部ram与扩展ram的128B地址重叠了。那可不可以这么理解data就是内部ram ...
(引用自21楼)
先说下 KEIL 里边关于 DATA / IDATA / PDATA / XDATA 的区别，这里写段程序比较直观，代码如下：
unsigned char dataVarD;
unsigned char idata VarID;
unsigned char pdata VarPD;
unsigned char xdata VarXD;
void main(void)
{
VarD = 0x12;
VarID= 0x56;
VarPD= 0xab;
VarXD= 0xef;
}
定义四个变量位于 DATA / IDATA / PDATA / XDATA 区，命名为 VarD/ID/PD/XD 以示区分。
使用老版本的 KEIL 在 DEBUG 模式下查看反汇编，截图如下。为了便于理解，每句反汇编代码都加了伪 C 样式的注解：
之后就可以说区别了：
a. DATA 变量使用直接寻址，汇编形如：MOV 地址，此种模式仅能访问 00-7F 范围片上内存，超过了就是 SFR 访问；
b. IDATA 变量使用间接寻址，汇编形如：MOV @R0，此种模式可以访问 00-FF 范围片上内存，并且前 128 B 与 DATA 物理重叠。
c. PDATA 变量使用 8bit MOVX 间接寻址，汇编形如 MOVX @R0，此种模式访问片外 256 B 内存段，一般要手动 CS 片选（高地址）；
d. XDATA 变量使用 16bit MOVX 间接寻址，汇编形如 MOVX @DPTR，此种模式访问片外 64KB 内存，一般是自动 CS 片选。
然后 21L 问的啥..... 写太多了捋一捋：
A1. DATA/IDATA/PDATA/XDATA 是访问模式而非特定内存范围，一般只讨论各段内存用什么访问模式，反过来模式允许的内存段是存在重叠的；
A2. 以 256 B 的 89C52 为例，低 128 B 既可以用 DATA 模式也可以用 IDATA 模式，高 128 B 只能用 IDATA 模式；
A3. 关于重叠，实则是模式允许的内存段重叠了，这重叠的 128 B 只能存储 128 B，用任意一种模式访问都可以修改这 128 B，效果类似于 union；
A4. 为了不至于混乱，编译器默认将 DATA/IDATA 区域设定为不重叠，以下设定都是不重叠且有效的：
A4.1:DATA=00~7F, IDATA=80~FF
A4.2:DATA=00~1F, IDATA=20~FF
A5. 对于 PDATA/XDATA，同样存在对应内存段重叠问题，所以一般 STC 不推荐同时使用。
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纯手敲，如有 BUG 欢迎指正 dz20062008 发表于 2022-5-25 16:03
应该看看对应的单片机头文件，而不是STARTUP.A51。不同51单片机都用STARTUP.A51但是头文件不一样，比如reg5 ...
(引用自20楼)
写乱了：MOVC 专用于访问当前 ROM，内外 ROM 是用 /EA 脚切换的（不是中断那个EA）。
理论上如果运行着内部 ROM，你是没有指令可以访问到相同地址的外部 ROM 去的。
洞洞焊过 51 的大多数都知道，/EA 悬空根本就不跑程序，CPU 在纠结外部 ROM 上哪了...
内部 RAM - MOV
外部 RAM - MOVX
内部 ROM - MOVC+(EA=H)
外部 ROM - MOVC+(EA=L)
还有更爽的：如果在 KEIL-C51 里上指针，四个区效仿 const 指针那一堆事，单存储就有 4*4=16 种类型.....
然后似乎 KEIL 还把指针类型也保存在变量里了，好处是可以运行时动态区分指针类型，坏处是占内存 t3486784401 发表于 2022-5-26 04:35
写乱了：MOVC 专用于访问当前 ROM，内外 ROM 是用 /EA 脚切换的（不是中断那个EA）。
理论上如果运行着内 ...
(引用自24楼)
感谢大神指正上面我关于movc与movx的错误表述。
同时也解答了关于内外重叠rom空间是否可以访问的疑惑。
内外rom都只能查表指令movc访问，所以内外有地址重叠。
ea为高，同时使用内外rom，外部重叠部分被屏蔽舍弃，任何时候不可访问有浪费。超过内部rom后在外部rom接着运行，同时产生psen外部rom读选通信号。
内外ram是两个完全独立的存储空间，内部ram用mov访问，外部ram用movx访问，因为内外ram使用不同指令访问，且是相互独立的两个物理存储器，所不存在重叠的地址。使用movx访问外部ram同时会产生rd与wr外部ram读写选通信号。
关于内外ram访问速度问题，mov大多数指令都是单指令周期的指令，movx只有4条指令都是双指令周期的指令。
作为汇编用户使用不同指令就决定访问速度。作为c用户就要指定数据空间，然后编译器把数据划分到对应空间对应的内外ram上。汇编用户直接算指令周期优化访问速度，c就要合理分配数据为data/idata/xdata/pdata让使用多的变量常量分配在内部ram。使用少的变量常量放外部ram中。不常用的常量放rom中，内外rom访问速度一样。movx与movc都是双指令周期。内部ram访问大多单指令周期，外部ram加内外rom都是双指令周期。
ccjlhw 发表于 2022-5-25 21:58
楼主变量地址是怎样看的，你这个图片 idata区域
(引用自22楼)
工程目录里有一个.m51 文件 学习了，KEIL 里边关于 DATA / IDATA / PDATA / XDATA 的 本帖最后由 dz20062008 于 2022-5-26 12:08 编辑
https://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5765755&extra=page=1&mobile=2
一篇同样探讨的帖子
9楼大神精彩回答如下：
本帖最后由 lyl1070 于 2022-5-16 17:13 编辑
memory model选项是指，将默认的变量存放到哪个位置（除了指定位置的变量外，没有指定的都放在这个位置）。
举例：
uchar idata i,flag; // 定义到idata区域。
uchar data i,flag; // 定义到data区域。
uchar xdata i,flag; // 定义到xdata区域。
uchar pdata i,flag; // 定义到pdata区域。
uchar i,flag; // 定义到memory model选项中的区域。
注：
data:固定指前⾯0x00-0x7f的128个RAM，可以⽤acc直接读写的，速度最快，⽣成的代码也最⼩。
idata:固定指前⾯0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同，只是因为访问的⽅式不同。
idata是⽤类似C中的指针⽅式访问的。汇编中的语句为：mox ACC,@Rx.(不重要的补充：c中idata做指针式的访问效果很好)。
另外程序堆栈只能存放在idata中，而且是80H~0xFF之间，所以程序必须留出足够的idata空间，而不能超过128个。
xdata:外部扩展RAM，⼀般指外部0x0000-0xffff空间，⽤DPTR访问。
pdata:外部扩展RAM的低256个字节，地址出现在A0-A7的上时读写，⽤movx ACC,@Rx读写。
这个⽐较特殊。
有些说pdata是xdata的某一页，页数由某个寄存器控制。没用过，不好说。
所以楼主的程序使用pdata的前提是你的MCU要有xdata，还要指定页。
有例子：
MCU支持传统的访问外部RAM方法，可以使用MOVXA，@Ri或MOVX@Ri，A；来访问外部低256字节RAM；
使用MOVX A，@DPTR或MOVX@DPTR，A来访问外部480字节RAM。
用户也能用XPAGE寄存器来访问外部RAM，仅用MOVX A，@Ri或MOVX@Ri，A指令即可。
用户能用XPAGE来表示高于256字节的RAM地址。 都看糊涂了，51的data一旦超过100以上就要小心了，堆栈会有冲突，把子程序数量减少，调用一个子程序堆栈要占两个字节，现在芯片速度都不慢，可以用xdata
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