HCS08单片机存储空间分配实践

HCS08单片机的RAM、Flash存储器和模块寄存器都有相同的分配结构，共处于一个线性的统一编址的16位（总共64KB）寻址空间内，即模块寄存器、RAM、Flash占用同一0x0000～0xFFFF存储空间的不同范围，分段使用其存储器，MC9S08AC16系列内存映像结构图如图2-6所示。S08单片机的程序存储器、数据存储器和I/O外设模块也在上述空间内；内部集成外设（例如通用I/O模块、串行通信SPI模块等）的管理接口（即相应的寄存器）也要占用地址空间，因此用户实际可用的程序和数据空间不足64KB。为了能正确、有效使用单片机存储空间，下面就详细介绍其存储空间的分配。

上图描述了MC9S08AC16系列MCU的存储映像，MC9S08AC16的片上存储器由RAM、非易失的Flash存储器、输入/输出（I/O）和控制/状态寄存器组成，这些寄存器可分成4块。

1.直接页寄存器（0x0000～0x006F）

直接页寄存器空间分布着MCU片内外围模块如I/O端口、ADC、IRQ、键盘、定时计数器、SCI及IIC等模块的控制和状态寄存器，CPU通过对这些地址空间的访问实现对片内外围模块的操作。

2.用户RAM空间（0x0070～0x046F）

用户RAM空间用于存放用户程序中的各种变量数据，片内用户RAM只有1024B。存储器直接页（0x00～0xFF）的前112B的RAM（0x00～0x6F）用于模块寄存器，还有144B（0x70～0xFF）可用于用户RAM。这一页是可以直接寻址的，可以用于存放程序中频繁使用的全局变量，是一个非常宝贵的RAM区段。但要注意到，系统堆栈指针SP的复位默认值为0x00FF，且入栈时向地址减量方向生长，也就是说，堆栈默认定位在直接页存储空间，占据了部分可直接寻址的用户RAM区。为了把直接页RAM空间留给程序变量，用户程序可在复位初始化时，通过设置SP，把堆栈定位到RAM区，例如，可以使SP指向0x086F，从而把直接页剩下的144B全部留给用户程序变量使用。

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图2-6 MC9S08AC16系列内存映像结构图

3.高地址页寄存器（0x1800～0x185F）

分布在此空间的寄存器有：系统复位状态寄存器SRS、系统背景调试强制复位寄存器SBDFR、系统选项寄存器SOPT、系统MCLK控制寄存器SMCLK、系统设备鉴别寄存器SDID、系统实时中断状态和控制寄存器SRTISC、系统电源管理状态和控制寄存器SPMSC、片上调试模块寄存器、Flash模块寄存器和I/O端口控制寄存器等。高页寄存器较少使用，因此它们分布在可直接页寻址的存储空间外，从地址0x1800开始到0x185F，共96B。

4.Flash存储区域（0xC000～0xFFFF）

该区域可分为3部分：用户Flash区（0xC000～0xFFAF）、非易失性寄存器区（0xFFB0～0xFFBF）和中断矢量区（0xFFBC0～0xFFFF）。用户Flash空间可用于存储用户程序代码和常数、表格等。非易失性寄存器区包括一个8B的后门键值，一个8位的Flash保护寄存器NVPROT，一个8位的Flash选项寄存器NVOPT。这几个寄存器对于用户程序都是只读的，改写它们可以通过改变程序代码，然后重新写入目标代码到Flash来完成。中断矢量区间用于存放中断向量表，其中最后两个字节0xFFFE与0xFFFF中放置复位向量地址。