Atmega128单片机外扩RAM优化策略

AVR单片机Atmega128是一款高级的8位微控制器，以其高效的性能和丰富的功能在嵌入式系统设计中广受欢迎。它内部集成了一组4k+256B的RAM，包括通用工作寄存器、I/O寄存器、扩展I/O寄存器和内部SRAM。然而，由于采用了内部外部RAM统一编址的策略，当在Atmega128上外扩RAM时，需要注意地址重叠问题。 在非ATmega103模式下，若直接扩展外部RAM，可能会导致与内部SRAM地址冲突，尤其是当扩展的RAM地址范围超过0x1100时，会占用部分内部SRAM的空间。为解决这个问题，mega系列单片机如Atmega128引入了一个专用寄存器XMCRB，用于管理地址线的分配。通过调整XMCRB寄存器的XMM2、XMM1和XMM0位，可以释放高位地址线作为普通I/O，而不是用于地址扩展，从而避免地址冲突。 例如，当访问地址小于4k+245B的外部RAM时，可以通过将地址设置为大于0x10FF，然后通过XMCRB设置释放PC5、PC6和PC7为输出，并设置为0，同时加上虚拟地址0x2000来访问外部0x0000至0x10FF的区域。当地址超出这个范围，Atmega128会自动识别为外部RAM，无需额外的寄存器设置或地址调整。 对于具体的操作，例如访问外部地址0x0200，首先将其转换为二进制0000, 0010, 0000, 0000，发现有6位高地址未使用。根据约定，XMCRB应设置为，*011，同时释放PC5、PC6、PC7作为输出并输出0。为了隔离内部RAM，实际操作时应在地址基础上加上虚拟地址0。 Atmega128的外扩RAM设计巧妙地利用了寄存器XMCRB来管理地址空间，确保了内存的有效利用和兼容性。理解和掌握这些设置规则对于有效利用Atmega128的外设资源和编写高效代码至关重要。