如何利用IAR嵌入式工具分配和存取MAXQ微控制器的存储数据

引言

CAN Bus（Controller Area Network），控制器区域网，起源于80年代，由国际标准化组织（ISO）所发布，因为利用双线差动（two-wired differential），使其即使在电器条件恶劣环境下，也可正常运作的一种传输总线。又因双线沟通的特性，大幅缩减了其应用线路的使用量，也降低传统线路复杂易造成错误的发生机会。

图1. Harvard结构

每个MAXQ器件采用以下存储器类型：

1.闪存

2.SRAM

3.固定用途ROM

MAXQ器件也可从闪存、固定用途ROM或SRAM执行程序代码。从某个存储器段执行程序代码时，其它两个存储器段可作为数据存储器（更多详细信息，请参阅从闪存执行程序和执行固定用途ROM函数部分）。这是因为程序和数据存储器总线不能同时存取同一存储器段。

有人可能认为采用Harvard结构的MAXQ微控制器也不能在非易失闪存中储存数据。然而，MAXQ器件内嵌固定用途ROM函数，允许读、写非易失闪存数据。

从闪存执行程序

MAXQ器件中，从闪存执行应用程序时，数据存储器为SRAM （读和写）和固定用途ROM （只读）。从闪存执行代码时，数据存储器映射请参见表1,存储器映射参见图2.

SRAM数据存储器在存储器映射中位于地址0x0000至0x07FF （字节寻址模式下）或地址0x0000至0x03FF （字寻址模式下）。

固定用途ROM在存储器映射中位于地址0x8000至0x9FFFh （字节模式）或地址0x8000至0x8FFF （字寻址模式下）。

图2. 从闪存执行应用代码时的存储器映射

执行固定用途ROM函数

执行固定用途ROM函数时，数据存储器为SRAM （读和写）和闪存（读和写）。从闪存执行应用程序且变量或数据对象位于闪存时，可通过固定用途ROM函数读或写这些变量或数据对象。通过跳转至执行固定用途ROM函数，即可将闪存作为数据进行存取。从固定用途ROM执行代码时，数据存储器映射请参见表2,存储器映射参见图3.

1.SRAM数据存储器在存储器映射中位于地址0x0000至0x07FF （字节寻址模式下）或地址0x0000至0x03FF （字寻址模式下）。

2.字节寻址模式下，CDA0 = 0时，闪存的低半部分在存储器映射中位于地址0x8000至0xFFFFh;CDA0 = 1时，闪存的高半部分在存储器映射中位于地址0x8000至0xFFFFh.字寻址模式下，闪存在存储器映射中位于地址0x8000至0xFFFF.

图3. 执行固定用途ROM函数时的存储器映射

闪存和SRAM中的存储器分配

IAR嵌入式工作台IDE用于编程基于MAXQ核的微控制器。IAR? C编译器（用于MAXQ微控制器）提供用于定义闪存或SRAM位置中数据对象或变量的选项。编译器具有特殊关键词pragma location和pragma required;通过使用关键词，可将存储器分配给绝对地址的数据对象或变量。必须用IAR关键词__no_init或const （标准C关键词）声明这些变量或数据对象。请参见下文中__no_init、const、pragma location和pragma required的关键词说明。

关键词说明

pragma location

#pragma location用于定义绝对地址的单个全局或静态变量或数据对象。变量或数据对象必须声明为__no_init或const.这对于必须位于固定地址的个体数据对象非常有用，例如变量、带有外部或内部接口的数据对象或增加的硬件表项。

pragma required

#pragma required确保链接输出中包括某个符号所需的另一个符号。该指令必须放在紧邻第二个符号的前边。如果符号在应用中不可见，使用该指令。例如，如果仅通过某个变量所在的段对其进行间接引用，必须使用#pragma required.

__no_init

正常情况下，应用程序启动时，IAR运行时环境将全部全局和静态变量初始化为0.IAR C编译器支持声明不初始化的变量，使用__no_init类型限定符。声明为__no_init的变量在启动时被禁止。不可能为__no_init对象赋予初始值。

例如：__no_init char MaximChar @ 0x0200;

本例中，声明为__no_init的变量被放在默认数据存储器（SRAM）的一个绝对地址。

const

const关键词意味着对象为只读。这类限定符用于表示直接或通过指针存取的数据对象，不可写。当const随关键词#pragma location和#pragma required一起使用时，IAR分配#pragma location定义的位置的存储器。这对于配置从外部接口进行存取的参数非常有用。这样的闪存数据只能由固定用途ROM函数读或写。

IAR默认存储器模型中，不可存取绝对地址的常量。利用选项Place constants in CODE （在IAR Project  Option  General Option  Target window）使其可存取，如图4所示。

图4. IAR项目选项窗口

例1

const int FLASH_DATA0;

//FLASH_DATA0 is initialized to 0x0000 and linker will allocate memory address.

例2

#pragma location = 0xA000

const int FLASH_DATA1 = 0x1234;

#pragma required = FLASH_DATA1

本例中，存储器分配为闪存地址0xA000,初始化为0x1234.

例3

#pragma location = 0xA002

__no_init const int FLASH_DATA2 //Memory is allocated at the address 0xA002 （byte address）

#pragma required = FLASH_DATA2

本例中，存储器分配为闪存地址0xA002,不初始化。

上例中，有三个声明为常量的对象，第一个初始化为0,第二个初始化为规定值，第三个不初始化。全部三个变量均在闪存中。

关键词举例

例1

下例中，FLASH_CONFIG为FlashMemoryMap结构变量。利用关键词#pragma location和#pragma required显式定义该结构变量的开始地址为"CONFIG_FLASH" （0xEE00）。

//Structure for Memory Map

typedef struct

{

unsigned char SYSTEM_CONFIG;                //Address 0x00

unsigned char TEMP_CONFIG;                  //Address 0x01

unsigned char SLAVE_ADDR_A0;                //Address 0x02

unsigned char NULL_A0_3;                    //Address 0x03

signed   int  INTERNAL_TEMP_THRES;          //Address 0x04-5

signed   int  EXTERNAL_TEMP_THRES;          //Address 0x06-7

signed   int  DS75_TEMP_THRES;              //Address 0x08-9

}FlashMemoryMap;

#define CONFIG_FLASH = 0xEE00 //Flash Address

#pragma location = CONFIG_FLASH

const FlashMemoryMap FLASH_CONFIG =  //Initialize data objects variable

{

0x00,           // SYSTEM_CONFIG

0xFE,           // TEMP_CONFIG

0xA0,           // SLAVE_ADDR_A0

0x00,           // NULL_A0_3

0x3200,         // INTERNAL_TEMP_THRES

0x4200,         // EXTERNAL_TEMP_THRES

0x5200          // DS75_TEMP_THRES

};

#pragma required = FLASH_CONFIG

为了在IAR嵌入式工作台IDE中查看存储器分配和初始化，进入View  Memory.在显示的编辑框中，在Go to框中键入0xEE00,然后从下拉框中选择Code,如图5所示。

图5. 存储器分配

例2

下例中，在地址0x0116创建DATA SRAMMemoryMap结构变量（DATA_MONITOR），该变量将被初始化（使用__no_init类型限定符）。

typedef struct

{

//Read Only

signed int    INTERNAL_TEMP;                //Address = OFFSET + 0x00-1

signed int    EXTERNAL_TEMP;                //Address  = OFFSET + 0x02-3

signed int    DS75_TEMP;                    //Address  = OFFSET + 0x04-5

signed int    VOLTAGE0;                     //Address  = OFFSET + 0x06-7

signed int    VOLTAGE1;                     //Address  = OFFSET + 0x08-9

}SRAMMemoryMap;

#define CONFIG_SRAM 0x0116                    //SRAM Address 0x0116

#pragma location = CONFIG_SRAM

__no_init SRAMMemoryMap DATA_MONITOR;

#pragma required = DATA_MONITOR

在IAR中调试时，为了查看该结构变量的内容，选择变量，点击右键，然后选择Add to Watch选项，参见图6.

图6. IAR查看窗口

在Intel? HEX文件中查看分配的存储器

可在IAR嵌入式工作台生成的Intel HEX文件中查看在代码存储器中为数据对象分配的存储器。请参见图7中的高亮部分。本例中，为数据对象分配的存储器为闪存中0xEE00至0xEE15.

图7. 释放模式下IAR生成的HEX文件