C51 boot程序编写，C51资源介绍

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CSDN文章阅读地址：
B站视频讲解（待完成）：才鲸嵌入式
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一、概述

• C51是8位CPU。顾名思义，它的某个总线是8位，或者一些总线是8位的。实际上它的数据总线是8位的，每条CPU指令只能处理一个8位的数据，而它的外部地址总线是16位的，可以执行最大64KB的程序，也可以简单的理解为编译出来的可执行程序不能超过64KB（可以类比理解为在电脑上你只能下载安装64K以内的软件），这是C51的限制。

为什么51单片机的地址总线是16位的，但是它却是8位机？

• 不想使用盗版Keil的话，可以尝试使用SDCC开源编译器，只是没有IDE，还需要自己编写Makefile进行编译。
  C51 开源编译器SDCC学习笔记-安装
  开源SDCC编译器（一）–基本介绍
  还在用Keil做51单片机开发吗？快来试试开源的SDCC吧
  SDCC下载地址
  SDCC使用说明

• 如果你只是自己学习，也可以控制将程序编译在2k的范围内（c51总共也才只支持64k的代码容量），去keil官方下载软件试用。
  Keil C51官方下载地址（评估版只能编译2k的代码）

• 启动流程：
  8051 MCU学习之分析单片机的启动过程

• C51资源：
  51单片机知识重点汇总一，干货分享，学习单片机必懂知识
  51单片机CPU的基本构成及作用
  mcs-51单片机CPU的内部结构及工作原理
  51单片机CPU结构各部件的原理详细分析
  第一章C51系列单片机的硬件结构
  51单片机的内部硬件结构(CPU工作原理,储存器结构,51,52和89C51,89S51型号对比)

• 典型芯片：AT89C51

• C51寄存器：
  C51 特殊功能寄存器
  51单片机寄存器一览表
  【实用】51单片机寄存器功能一览表
  寄存器一般使用格式

二、寄存器和地址

• 地址分为ROM地址和RAM地址，最大16位64K。

• RAM：

• ROM：

• 寄存器介绍：
  21个特殊功能寄存器(52系列是26个)不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中，地址空间为80H-FFH，在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83个有效位地址，可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作(这里介绍一个技巧：其地址能被8整除的都可以位寻址)。
  SFR被称为特殊功能寄存器，芯片厂商自定义外设的寄存器地址也都在这组地址里面。

51单片机寄存器功能一览表
C51/C52 特殊功能寄存器表

三、指令集

• 指令：
  8位总共256个，每条指令的耗时占一个到多个指令周期，也就是CPU主频每跳动一次所消耗的时间

还有一些编译器自定义的符号，如Keil的伪指令：
$NOMOD51
$NOPRINT
NAME ; 给当前模块命令，同时也是一段代码的入口
SEGMENT ；类似于typedef
PUBLIC
?C_START ； main函数入口
IF
ELSE
ENDIF
标号:
CODE
IDATA
EXTRN
RSEG ; 段选择指令
CSEG
AT
$INCLUDE(USER.ASM)

C51 各个存储区说明
keil C51中各个地址的区别
51单片机片内RAM的128B(00H~FFH) 分为哪几部分各部分地址范围及功能？
51单片机特殊功能寄存器中的字节寻址和位寻址
C51 特殊功能寄存器SFR的名称和地址
C51最全111条汇编指令合集，以及使用时的注意事项，超详细
51单片机指令表
正确区分LJMP、AJMP、SJMP、JMP单片机跳转指令
51单片机的汇编指令中AJMP 和SJMP都是两个字节，都是两个机器周期，它们有什么区别呢？
谁能帮我解释一下 INC A ; INC direct INC Rn INC @Ri INC DPTR
MCS51单片机的伪指令有哪些？
keil_C51伪指令

四、boot编写

• 如何写纯汇编程序

; $NOMOD51 ; 使A51不使用8051所有预定义的符号，使用自定义符号
; 不同的芯片厂商可以将SFR寄存器进行全新的定义

	;==== SFR寄存器定义====
	P0		DATA	80H  ; P0 IO口
	SP		DATA	81H  ; 堆栈指针
	DPL		DATA	82H  ; 数据指针低字节
	DPH		DATA	83H  ; 数据指针高字节
	PCON	DATA	87H  ; 电源控制
	TCON	DATA	88H  ; 定时器控制
		TF1	BIT	TCON.7
		TR1	BIT	TCON.6
		TF0	BIT	TCON.5
		TR0	BIT	TCON.4
		IE1	BIT	TCON.3
		IT1	BIT	TCON.2
		IE0	BIT	TCON.1
		IT0	BIT	TCON.0
	TMOD	DATA	89H  ; 定时器方式
	TL0		DATA	8AH  ; 定时器0低字节
	TH0		DATA	8CH  ; 定时器0高字节
	TL1		DATA	8BH  ; 定时器1低字节
	TH1		DATA	8DH  ; 定时器1高字节
	P1		DATA	90H  ; P1 IO口
	SCON0	DATA	98H	 ; UART0
		TI0	BIT	SCON0.1
		RI0	BIT	SCON0.0
	SBUF0	DATA	99H  ; 串口0数据
	SCON1	DATA	9BH	 ; UART1 ; 芯片厂商自行添加的
	SBUF1	DATA	9CH  ; 串口1数据
	P2		DATA	0A0H ; P2 IO口 ; 对于最高位大于等于10（ABCDEF）的数前面必须带0
	IEN0	DATA	0A8H ; 中断使能
		EA	BIT	IEN0.7	
		WDT BIT	IEN0.6	 ; 芯片厂商自行添加
		EX1	BIT	IEN0.2
		EX0	BIT	IEN0.0	
	P3		DATA	0B0H ; P3 IO口
	T2CON	DATA	0C8H ; 定时器2控制
	TL2		DATA	0CCH ; 定时器2低字节
	TH2		DATA	0CDH ; 定时器2高字节
	PSW		DATA	0D0H ; 程序状态寄存器
		CY	BIT	PSW.7
		AC	BIT	PSW.6
		F0	BIT	PSW.5
		RS1	BIT	PSW.4
		RS0	BIT	PSW.3
		OV	BIT	PSW.2
		F1	BIT	PSW.1
		P	BIT	PSW.0
	ACC		DATA	0E0H ; 累加器
	B		DATA	0F0H ; 寄存器B
	EXADR	DATA	0FEH ; SFR扩展接口 ; 支持更多的寄存器
	EXDATA	DATA	0FFH

	; 赋值
	APP_MODE    EQU  0F8H ; 类似于宏定义

	; 中断入口，程序入口（程序从0地址开始执行）
    ORG     0000H
    LJMP    RESET

    ORG		000BH ; 中断入口的地址都是固定的
    LJMP	T0INT

    ORG		001BH
    LJMP	T1INT

    ORG		002BH
    LJMP	T2INT

	ORG		0100H ; 程序起始地址
	
	$INCLUDE(USER.ASM)
	
RESET:
	; 你的汇编代码，初始化各个模块，执行函数，响应中断，执行程序
	
END

• 如何写汇编boot程序，并引导到main()函数执行

	;;;;
	; 其它未写出的准备操作：
	; 用DATA申明所有的SFR寄存器名字，P0(80H) ~ B(0F0H)
	; 自定义的宏定义，如DEBUG_LEVEL EQU 01H，用于配置软件的不同功能

	CSEG	AT	  0000H	  ; 板子复位后执行的第一条指令
	LJMP	STARTUP		  ; 执行初始化函数

	CSEG	AT	  0003H	  ; 外部中断0
	LJMP	interupt_0	  ; 依次注册好所有中断处理函数
	;;;; 省略其它中断处理函数

	; SEGMENT申明本模块在CODE代码段，CODE代码段起始地址是0x100，这也是程序默认运行的起始地址，前面的地址是一些固定的中断处理的函数地址
	STARTUP_FUNC  SEGMENT  CODE AT 0100H  ; 等同于ORG	0100H
	RSEG  STARTUP_FUNC ; 定义函数再定义段
	
	PUBLIC STARTUP ; 申明函数，并向别的.asm暴露出函数接口
	
STARTUP: ; 标号，同时也是函数名，和C语言中标号类似，C语言的标号可以goto跳转
	NOP ; 延时一个时钟周期
	CLR EAL ; SBIT(EAL, IE, 7) ; 关闭中断7
	CLR RS0 ; RS0 BIT PSW.3 ; 
	CLR RS1 ; RS0 BIT PSW.3 ; 和上条命令一起选择第一组R0~R7寄存器
	MOV IE, #0H ; 关闭所有中断
	NOP
	MOV SP, #ORIGIN_SP ; ORIGIN_SP EQU 40H ; 初始化堆栈起始地址
	NOP
	LCALL _hardware_init ; 调用你写的函数写驱动模块寄存器初始化你需要的硬件，如引脚、PLL时钟倍频分频、JTAG设置、看门狗复位、IO输出、引脚复用、软件配置判断、内存初始化、串口、SPI、I2C等初始化
	NOP
	LCALL _crt0Startup ; 调用crt0.c里面的C语言函数，其实这时候已经可以直接调用main函数了，但是有些main函数之前的准备工作是用C写的，所以要提前调用一下
		;;;;
		; extern int main(int, char * const []);
		; extern int sysExit(int exit_code);
		; #define sysMain main
		; int crt0Startup(int argc, char * const argv[])
		; {
		;     // 关闭所有中断、DMA缓存刷新、CPU工作模式选择、硬件频率进一步设置、串口的完整初始化（设置波特率）、中断初始化、时钟初始化（更新当前实时时间）、有操作系统的话初始化task、内核、使能中断、调用main函数、main结束后进行资源销毁，便于软复位后系统能再次正常运行
		;     // sysMain(argc, argv); // 跳转到main函数执行
		;     // sysExit();
		; }
	NOP
	LJMP _cpuStop ; 关闭PLL时钟分频倍频，将时钟设置为晶振的原始频率
	NOP
	RET
	NOP
	
	END

CSEG ; 绝对地址指示的代码段，可以当成一个函数的入口
RSEG ; 再定位段选择指令，它用来选择一个在前面已经定义过的再定位段作为当前段，例如先申明一个函数段，后面写这个函数段。PS: 程序代码放到代码段，数据对象放到数据段，段分两种，一是种绝对段，一种是再定位段。
SEGMENT ; 申明是哪种段，类似C语言的{}花括号，和END配和使用
AT ; 该段的起始地址
PUBLIC ; 给别的.asm文件暴露出函数接口，类似于C语言 int api_func(void);放在头文件中
$SAVE ; 存储最近的LIST和GEN的设置
$NOLIST ; 不使用最近的LIST配置
$RESTORE ; 恢复最近的LIST和GEN的设置
EXTRN CODE (YOUR_FUNCTION_NAME) ; EXTRN 是与PUBLIC 配套使用的，要调用其它模块的函数，就必须先在模块前声明

汇编语言段和RSEG用法
A51零散笔记
STC8头文件

• 函数参数：
  可用作函数参数的，及时压栈和弹栈的寄存器有ACC累加器、B寄存器（为乘法和除法指令而设置）、PSW程序状态字（处理进位、非零、正负、溢出等）、DPH/DPL（数据地址指针，读外部RAM数据）、R0~7（工作寄存器）；函数调用时，让这些寄存器放弃它们本来的用法，当作函数参数使用。压栈和弹栈时顺序要刚好相反

寄存器B
标志寄存器（PSW）
单片机DPH DPL是什么
求教解释R0~R7.还有，RS0，RS