MC9S12XE 内存分配

1.逻辑地址和全局地址的映射关系

9S12XE系列的逻辑地址与全局地址映射关系如下图所示：

其中对应关系如下：

逻辑地址0x0000-0x07FF的2K MCU内部及其外设控制寄存器空间对应全局地址的0x0000-0x07FF；

逻辑地址0x0800-0x0BFF的1K EEPROM空间通过EPAGE映射非固定页EEPROM到全局地址0x10_0000-0x13_FBFF，逻辑地址0x0C00-0x0FFF的1K固定页EEPROM映射到全局地址0x13_FC00-0x13_FFFF(CPU直接访问逻辑地址0x0C00-0x0FFF相当于访问全局地址0x13_FC00-0x13_FFFF，不过逻辑地址在CPU的直接寻址范围内，直接访问0x0C00-0x0FFF速度更快，单片机访问全局地址0x13_FC00-0x13_FFFF也是范围逻辑地址为0x0C00-0x0FFF的固定页EEPROM,下面RAM和FLASH的寻址方式与EEPROM相同)；

逻辑地址0x1000-0x1FFF 4K RAM空间通过RPAGE映射非固定页RAM到全局地址RAM_LOW-0x0F_DFFF，逻辑地址0x2000-0x3FFF的8K 固定页RAM映射到全局地址0x0F_DFFF-0x0F_FFFF（CPU 直接访问0x2000-0x3FFF相当于访问0x0F_DFFF-0x0F_FFFF，速度更快）；

逻辑地址0x4000-0x7FFF 16K固定页FLASH映射到全局地址0x7F_4000-0x7F_7FFF,逻辑地址0xC000-0xFFFF 16K固定页FLASH映射到全局地址0x7F_C000-0x7F_FFFF（CPU直接访问0x4000-0x7FFF和0xC000-0xFFF相当于访问0x7F_4000-0x7F_7FFF和0x7F_C000-0x7F_FFFF，速度更快，反过来也是一样），逻辑地址0x8000-0xBFFF的16K FLASH空间通过PPAGE映射非固定页FLASH到全局地址FLASH_LOW-0x7F_3FFF和0x7F_8000-0x7F_BFFF。

2.内存的分页及页内逻辑地址与全局地址的关系

由于9S12内CPU 16位地址总线只能访问64K的内存空间，对于大于64K内存空间，单片机引入页地址将超出能直接访问的资源进行分页，然后通过页地址进行访问。其中RAM引入RPAGE,EEPROM引入EPAGE,FLASH引入PPAGE。下一节RAM、EEPROM和FLASH的页地址与页内逻辑地址并不从0开始，是因为要将页地址和页内逻辑地址进行组合形成全局地址，对应相应内存类型所在的全局地址范围，具体的对应的关系如下：

RPAGE

EPAGE

PPAGE

3.prm文件与内存映射的关系

XEP100的prm文件总共可分为6部分，我们主要用到4部分:

1)SEGMENTS…END

SEGMENTS…END中间是所使用的单片机内部资源的定义，包括了内部资源名和地址，其中内部资源明可由用户自己定义，也可以自行定义自己用的的内部资源的名字和地址范围。

EEPROM = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x0C00 TO 0x0FFF;定义了固定页EEPROM的地址；

RAM = READ_WRITE DATA_NEAR 0x2000 TO 0x3FFF;定义了固定页RAM的地址；

ROM_4000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x4000 TO 0x7FFF; ROM_C000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0xC000 TO 0xFEFF;定义了两块固定页ROM的地址，也就是两块16 K固定页Flash的地址，因为访问16K 固定页Flash的逻辑地址相当于访问Flash 的全局地址中的Flash FD，FF页，所以在prm文件中直接定义其的逻辑地址用，不再定义其的页地址和页内逻辑地址组合，下面的分页EEPRM和分页RAM定义情况与Flash相同；

EEPROM_00 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x000800 TO 0x000BFF;...定义了非固定页EEPROM的地址，其中地址的前2位表示页数，后4位表示该页内的逻辑地址，二者结合可以组合成全局地址。EEPROM的页数范围为0-FE，页内的逻辑地址范围为0x0800-0x0BFF，其他地址为非法；

RAM_F0 = READ_WRITE DATA_FAR 0xF01000 TO 0xF01FFF;定义了非固定页RAM地址组合，其中地址的前2位表示页数，后4位表示该页内的逻辑地址，二者结合可以组合成全局地址,EEPROM的页数范围为F0-FD，页内的逻辑地址范围为0x1000-0x1FFF，其他地址为非法。FE和FF页对应固定页RAM，前面已经定义，这里不再重复定义；

PAGE_C0 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0xC08000 TO 0xC0BFFF;定义了非固定页FLASH地址组合，其中地址的前2位表示页数，后4位表示该页内的逻辑地址，二者结合可以组合成全局地址,FLASH的页数范围为C0-FC和FE，页内的逻辑地址范围为0x8000-0xBFFF，其他地址为非法。FD和FF页对应固定页FLASH，前面已经定义，这里不再重复定义；

上面6种资源类型可以不全部定义，只定义自己程序中需要的内存资源，例如程序中只需要固定页的RAM和ROM那么就可以自己定义如下的SEGMENTS…END部分：

SEGMENTS

      MY_RAM           = READ_WRITE  DATA_NEAR            0x2000 TO   0x3FFF; 

      MY_ROM_4000      = READ_ONLY   DATA_NEAR IBCC_NEAR  0x4000 TO   0x4FFF;

END

2)PLACEMENT…END

PLACEMENT…END内主要功能是将对应类型的代码放到SEGMENT…END中定义的内存资源内，其中DISTRIBUTE_INTO和INTO功能相似，都是将对应类型的代码放置到指定资源，但使用优化器时，需要使用DISTRIBUTE_INTO，否则会导致优化失败，具体功能如下：

<1>将程序中的预启动和启动函数、常量、字符串、虚拟表、固定页代码、需要拷贝到RAM的数据放置到ROM_C000,也就是放置到地址为0xC000-0xFEFF的固定页FLASH内，代码如下：

    _PRESTART,              /* Used in HIWARE format: jump to _Startup at the code start */

      STARTUP,                /* startup data structures */

      ROM_VAR,                /* constant variables */

      STRINGS,                /* string literals */

      VIRTUAL_TABLE_SEGMENT,  /* C++ virtual table segment */

    //.ostext,                /* eventually OSEK code  */

      NON_BANKED,             /* runtime routines which must not be banked */

      COPY                    /* copy down information: how to initialize variables */

                              /* in case you want to use ROM_4000 here as well, make sure

                                 that all files (incl. library files) are compiled with the

                                 option: -OnB=b */

                        INTO  ROM_C000/*, ROM_4000*/;

<2>将放置到默认Flash内的代码和数据放置到分页FALSH内，代码如下：

 DEFAULT_ROM       INTO                PAGE_FE,          PAGE_FC, PAGE_FB, PAGE_FA, PAGE_F9, PAGE_F8, 

                              PAGE_F7, PAGE_F6, PAGE_F5, PAGE_F4, PAGE_F3, PAGE_F2, PAGE_F1, PAGE_F0, 

                              PAGE_EF, PAGE_EE, PAGE_ED, PAGE_EC, PAGE_EB, PAGE_EA, PAGE_E9, PAGE_E8, 

                              PAGE_E7, PAGE_E6, PAGE_E5, PAGE_E4, PAGE_E3, PAGE_E2, PAGE_E1, PAGE_E0, 

                              PAGE_DF, PAGE_DE, PAGE_DD, PAGE_DC, PAGE_DB, PAGE_DA, PAGE_D9, PAGE_D8, 

                              PAGE_D7, PAGE_D6, PAGE_D5, PAGE_D4, PAGE_D3, PAGE_D2, PAGE_D1, PAGE_D0, 

                              PAGE_CF, PAGE_CE, PAGE_CD, PAGE_CC, PAGE_CB, PAGE_CA, PAGE_C9, PAGE_C8, 

                              PAGE_C7, PAGE_C6, PAGE_C5, PAGE_C4, PAGE_C3, PAGE_C2, PAGE_C1, PAGE_C0;

<3>将堆栈和放置到默认RAM的数据放置到固定页RAM，代码如下：

 //.stackstart,            /* eventually used for OSEK kernel awareness: Main-Stack Start */

      SSTACK,                 /* allocate stack first to avoid overwriting variables on overflow */

    //.stackend,              /* eventually used for OSEK kernel awareness: Main-Stack End */

      DEFAULT_RAM             /* all variables, the default RAM location */

                        INTO  RAM;

<4>将放置到非固定页RAM的数据放置到分页RAM，代码如下：

PAGED_RAM         INTO  /* when using banked addressing for variable data, make sure to specify

                                 the option -D__FAR_DATA on the compiler command line */

                              RAM_F0, RAM_F1, RAM_F2, RAM_F3, RAM_F4, RAM_F5, RAM_F6, RAM_F7, 

                              RAM_F8, RAM_F9, RAM_FA, RAM_FB, RAM_FC, RAM_FD;

若在SEGMENTS…END中自行定义了自己所使用的资源名称和地址范围，则可将对应类别的代码放入自己定义的内部资源内。若SEGMENTS内自行定义的ROM如MY_ROM_4000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x4000 TO 0x4FFF;，自行定义的RAM如MY_RAM = READ_WRITE DATA_NEAR 0x2000 TO 0x3FFF;那么可将代码放入MY_ROM_4000，数据放入MY_RAM内，代码为：

PLACEMENT

_PRESTART,             

      STARTUP,               

      ROM_VAR,                

      STRINGS,                

      VIRTUAL_TABLE_SEGMENT,       

      DEFAULT_ROM,NON_BANKED,          

      COPY                    INTO  MY_ROM_4000

      SSTACK,DEFAULT_RAM    INTO MY_RAM

END

3)设置堆栈大小

堆栈堆栈大小默认设置为0x100,可以根据最近单片机内存的大小自行定义大小。

STACKSIZE 0x100

4）设置上电复位中断函数

9S12固定引脚复位、上电复位、低电压复位和非法地址复位为中断向量0、固定时钟监控复位为中断向量1、固定看门狗复位为中断向量2，且地址分别固定为0xFFFE、0xFFFC、0xFFFA。如下图所示：

在prm文件需要设置上电复位中断，代码如下，单片机上电后进入复位中断，运行启动代码。

VECTOR 0 _Startup