本文就怎么进步单片机的运转速度与读者们打开讨论。
1 问题的提出
1.1 硬件技能布景
单片机的频率越来越高，RAM的拜访速度也来也快，但单片机体系的功率并不一定成份额的进步。
现在，运用的干流单片机有80386EX(50MHz，外部地址/数据总线16位)、MPC860T(66MHz，外部地址/数据总线32位)以及DS80C32(25MHz，外部地址/数据总线8位)；运用的SDRAM有HY57系列、K416系列(拜访速度100MHz或133MHz)；运用的SRAM 如IDT71024、IDT7256(50MHz)；运用的Flash有AT29C512、SST39VF040、AT29C010(8MHz或15MHz)等。可见，SDRAM，SRAM的速度和单片机是匹配的，乃至比单片机的速度更快一点，不需要单片机刺进等候状况。而flash的拜访频率则比单片机慢2~6倍，单片机往往要经过刺进多个等候状况来和它相匹配，何况Flash多为8位，而当时单片机多为16，32位，更多的降低了单片机的作业功能。
依据上述剖析，假如进步Flash的拜访速度，扩展Flash为16位或32位，那么程序履行的速度就快了，单片机的功能也就进步了。假如能够将这一主意变成现实，并且本钱低价的话，那是最好不过的工作。现实上，能够将8位的Flash扩展为16位、乃至32位，但要支付2~4倍的本钱。由于Flash结构及工艺原因，在现在不行能有高达66MHz的商用化且价格低价的Flash。所以，只能经过其它办法来提高单片机的运转速度。
1.2 软件技能布景
首要，看看传统单片机程序的运转原理，为了便于阐明，假定硬件渠道为860T，时钟为50MHz；SDRAM空间4M×32bit，地址规模从0x00000000~0x00FFFFFF，拜访时刻10ns；Flash空间512K×8bit，拜访时刻为100ns,地址规模从0x02800000~0x0287FFFF(至于其它单片机，运转原理大致相同，能够类推)。860T在上电后，PC(Program Counter)=0x2800100，程序从PC指定的当地履行，首要履行初始化代码(BootCode)，再履行主程序(AppCode)。程序从Flash中读取指令(code)，来完结数据的传输——可能是SDRAM和内部寄存器的传输，SDRAM之间的传输，SDRAM和外设的传输，中止处理等各项作业。可见在程序运转时，很大一部分时刻是从Flash中读取指令，而这个进程是很费时刻的。以假定的860T硬件渠道为例，由于Flash拜访时刻为100ns，所以读一条指令的时刻至少是100ns，也便是说860T读一条指令的时分要等候100ns。(指令cache经过预取指令的办法，能够使实践取指令时刻短一些，但这种办法的作用并不显着，何况许多单片机还没有指令cache。)
860T渠道的内存分配如图1所示。
图1传统单片机的内存分配形式
2 将代码从Flash转移到SDRAM中的原理
经过上述剖析，初始化代码BootCode只在程序发动的时分履行，便是慢一点，也能够承受。真实影响功能的是主程序(AppCode)，由于这儿的代码在不断的重复履行，假如能够缩短它的取指令时刻，则单片机的闲暇时刻将大大削减，功能也就进步了许多。SDRAM的速度比较快，假如将代码转移到SDRAM中，取指令时刻就削减了许多；并且SDRAM空间大，不会由于代码占用了一部分空间而影响功能。但这不仅仅是简略的转移进程，有物理存储器地址的改动牵涉在这个进程中。将软件源代码转换成可履行的二进制映像包含三个进程：首要，每一个源文件都有必要被编译或汇编到一个方针文件(object file)；第二步，一切的方针文件要连接成一个方针文件，它叫可重定位程序(relocation program)；最终，在一个称为重定址(relocation)的进程中，要把物理存储器地址指定给可重定位程序里的每个相对偏移处，生成一个可履行的二进制映像文件。假如在Flash中运转，则一切的物理存储器地址应该在Flash的地址空间中。假如要在RAM中运转，则一切的物理存储器地址应该在Flash的地址空间之中。也便是说，假如要使从Flash中转移到SDRAM中的代码可用，则有必要改动被转移代码的物理存储器地址。
3 转移代码的完结办法
下面结合假定的硬件渠道，详细描述物理存储器地址重定位，代码转移的原理及进程。咱们编写两个c文件——RomTool.c、RAMapp.c。
RomTool.c完结860T初始化，SDRAM的改写，中止及外设的初始化；Flash到SDRAM的代码转移驱动模块及跳转模块。对应的二进制映像文件为RomTool.bin。
RAMapp.c是实践的应用程序, 对应的二进制映像文件为RAMapp .bin。RAMapp.bin被转移后在SDRAM中运转。
3.1 物理存储器地址映射规矩
RomTool.c的物理地址映射规矩为：数据放在开始为0x3000，巨细为0xf0000的SDRAM空间里；代码被烧结在开始为0x02800000，巨细为0x10000的Flash空间里，不会被转移，也在该空间里运转。
所以在RomTool.lnx中指定的定位规矩也应该是这个地址规模，如下：
MEMORY
{
ram1: ORIGIN = 0x00003000, LENGTH = 0xf000
flash: ORIGIN = 0x02800000, LENGTH = 0x1000
}
SECTIONS
{
.data : {} > ram1
.text : {} > flash
}
RamApp.c的物理地址映射规矩为：
数据放在开始为0x3000，巨细为0xf0000的空间里；代码被烧结在开始为0x02810000，巨细为0x70000的Flash中，它要被转移到开始为0x00F00000，巨细为0x70000的SDRAM空间里，即RamApp.Bin实践在SDRAM中运转。
