AVR 系列单片机内部有三种类型的被独立编址的存储器，它们别离为：Flash 程序存储器、内部SRAM 数据存储器和EEPROM数据存储器。
Flash存储器为1K～128K 字节，支撑并行编程和串行下载,下载体恤一般可达10,000 次。
我们AVR 指令都为16 位或32 位，程序计数器对它按字进行寻址，因而FLASH存储器按字安排的，但在程序中拜访FLASH 存储区时专用指令LPM 可别离读取指定地址的凹凸字节。
寄存器堆（R0～R31）、I/O 寄存器和SRAM 被一致编址。所以对寄存器和I/O 口的操作运用与拜访内部SRAM 相同的指令。其安排结构如图2-1 所示。
图2-1 AVR SRAM 安排
32 个通用寄存器被编址到最前,I/O 寄存器占用接下来的64 个地址。从0X0060 开端为内部SRAM。外部SRAM 被编址到内部SRAM 后。
AVR单片机的内部有64～4K 的EEPROM数据存储器，它们被独立编址，按字节安排。擦写体恤可达100，000 次。
2.2 I/O 寄存器操作
I/O 专用寄存器（SFR）被编址到与内部SRAM 同一个地址空间，为此对它的操作和SRAM 变量操作相似。
SFR 界说文件的包括：
#include
io.h 文件在编译器包括途径下的avr 目录下，我们AVR 各器材间存在同名寄存器地址有不同的问题，io.h 文件不直接界说SFR 寄存器宏，它依据在命令行给出的 –mmcu选项再包括适宜的 ioxxxx.h 文件。
在器材对应的ioxxxx.h 文件中界说了器材SFR 的预处理宏，在程序中直接对它赋值或引证的办法读写SFR，如：
PORTB=0XFF;
Val=PINB;
从io.h 和其总包括的头文件sfr_defs.h 能够追溯宏PORTB 的原型
在io2313.h 中界说：
#define PORTB _SFR_IO8(0x18)
在sfr_defs.h 中界说：
#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr) + 0x20)
#define _MMIO_BYTE(mem_addr) (*(volatile uint8_t *)(mem_addr))
这样PORTB=0XFF; 就等同于 *(volatile unsigned char *)(0x38)=0xff;
0x38 在器材AT90S2313 中PORTB 的地址
对SFR 的界说宏进一步阐明晰SFR 与SRAM 操作的相同点。
关键字volatile 保证本条指令不会因C 编译器的优化而被省掉。
2.3 SRAM 内变量的运用
一个没有其它特点润饰的C 变量界说将被指定到内部SRAM，avr-libc 供给一个整数类型界说文件inttype.h，其间界说了常用的整数类型如下表：
界说值 长度（字节） 值规模
int8_t 1 -128～127
uint8_t 1 0～255
int16_t 2 -32768～32767
uint16_t 2 0～65535
int32_t 4 -2147483648～2147483647
uint32_t 4 0～4294967295
int64_t 8 -9.22*10^18～-9.22*10^18
uint64_t 8 0～1.844*10^19
依据习气，在程序中可运用以上的整数界说。
界说、初始化和引证
如下示例：
uint8_t val=8; 界说了一个SRAM 变量并初始化成8
val=10; 改动变量值
const uint8_t val=8; 界说SRAM 区常量
register uint8_t val=10; 界说寄存器变量
2.4 在程序中拜访FLASH 程序存储器
avr-libc 支撑头文件：pgmspace.h
#include < avr/pgmspace.h >
在程序存储器内的数据界说运用关键字 __attribute__((__progmem__))。在pgmspace.h
中它被界说成符号 PROGMEM。
1． FLASH 区整数常量使用
界说格局：
数据类型 常量名 PROGMEM = 值 ;
如：
char val8 PROGMEM = 1 ;
int val16 PROGMEM = 1 ;
long val32 PROGMEM =1 ;
关于不同长度的整数类型 avr-libc 供给对应的读取函数：
pgm_read_byte(prog_void * addr)
pgm_read-word(prg_void *addr)
pgm_read_dword(prg_void* addr)
别的在pgmspace.h 中界说的8 位整数类型 prog_char prog_uchar 别离指定在FLASH
内的8 位有符号整数和8 位无符号整数。使用办法如下：
char ram_val; //ram 内的变量
const prog_char flash_val = 1; //flash 内常量
ram_val=pgm_read_byte(&flash_val); //读flash 常量值到RAM 变量
关于使用程序FLASH 常量是不行改动的，因而界说时加关键字const 是个好的习气。
2. FLASH 区数组使用：
界说：
const prog_uchar flash_array[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; //界说
别的一种办法
const unsigned char flash_array[] RROGMEM = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
读取示例：
unsigend char I, ram_val;
for(I=0 ; I<10 ;I ++) // 循环读取每一字节
{
ram_val = pgm_read_byte(flash_array + I);
… … //处理
}
2． FLASH 区字符串常量的使用
大局界说办法：
const char flash_str[] PROGMEM = “Hello, world!”;
函数内界说办法：
const char *flash_str = PSTR(“Hello, world!”);
以下为一个FLASH 字符串使用示例
#include
#include
#include
const char flash_str1[] PROGMEM = “大局界说字符串”;
int main(void)
{
int I;
char *flash_str2=PSTR(“函数内界说字符串”);
while(1)
{
scanf(“%d”,&I);
printf_P(flash_str1);
printf(“/n”);
printf_P(flash_str2);
printf(“/n”);
}
}
2.5EEPROM数据存储器操作
#include
头文件声明晰avr-libc 供给的操作EEPROM存储器的API 函数。
这些函数有：
EEPROM_is_ready() //EEPROM忙检测（回来EEWE 位）
EEPROM_busy_wait() //查询等候EEPROM准备安排妥当
uint8_tEEPROM_read_byte (const uint8_t *addr) //从指定地址读一字节
uint16_tEEPROM_read_word (const uint16_t *addr) //从指定地址一字
voidEEPROM_read_block (void *buf, const void *addr, size_t n) //读块
voidEEPROM_write_byte (uint8_t *addr, uint8_t val) //写一字节至指定地址
voidEEPROM_write_word (uint16_t *addr, uint16_t val) //写一字到指定地址
voidEEPROM_write_block (const void *buf, void *addr, size_t n)//写块
在程序中对EEPROM操作有两种办法
办法一：直接指定EERPOM 地址
示例：
/*此程序将0xaa 写入到EEPROM存储器0 地址处，
再从0 地址处读一字节赋给RAM 变量val */
#include
#include
int main(void)
{
unsigned char val;
EEPROM_busy_wait(); //等候EEPROM读写安排妥当
EEPROM_write_byte(0,0xaa); //将0xaa 写入到EEPORM 0 地址处
EEPROM_busy_wait();
val=EEPROM_read_byte(0); //从EEPROM0 地址处读取一字节赋给RAM 变量val
while(1);
}
办法二：先界说EEPROM区变量法
示例：
#include
#include
unsigned char val1 __attribute__((section(“.EEPROM”)));//EEPROM变量界说办法
int main(void)
{
unsigned char val2;
EEPROM_busy_wait();
EEPROM_write_byte (&val1, 0xAA); /* 写 val1 */
EEPROM_busy_wait();
val2 =EEPROM_read_byte(&val1); /* 读 val1 */
while(1);
}
在这种办法下变量在EEPROM存储器内的具体地址由编译器主动分配。相对办法一，数据在EEPROM中的具体位置是不透明的。
为EEPROM变量赋的初始值，编译时被分配到.EEPROM段中,可用avr-objcopy 东西从.elf文件中提取并发生ihex 或binary 等格局的文件。
2.6 avr-gcc 段(section)与再定位(relocation)
喧嚷的讲,一个段代表一无缝隙的数据块（地址规模）,一个段里存储的数据都为同一性质,如“只读”数据。as (汇编器)在编译部分程序时总假定从0 地址开端,并生成方针文件。最终ld（链接器）在衔接多个方针文件时为每一个段分配运转时（run-time）一致地址。这虽然是个简略的解说，却足以阐明我门为为什么用段.
ld 将这些数据块正确移动到它们运转时的地址。 此进程十分严厉,数据的内部次第与长度均不能发生变化.这样的数据单元叫做段，为段分配运转时地址叫再定位，此使命依据方针文件内的参阅地址将段数据调整到运转时地址。
Avr-gcc 中汇编器生成的方针文件（object-file）至少包括四个段，别离为: .text 段、.data段 、 .bss 段和.EEPROM段，它们包括了程序存储器（FLASH）代码，内部RAM 数据，和EEPROM存储器内的数据。这些段的巨细决议了程序存储器（FLASH）、数据存储器（RAM）、EEPROM存储器的运用量，联系如下：
程序存储器（FLASH）运用量 = .text + .data
数据存储器（RAM）运用量 = .data + .bss [+ .noinit] + stack [+ heap]
EEPROM存储器运用量 = .EEPROM
一．.text 段
.text 段包括程序实践碑文代码。别的，此段还包括.initN 和.finiN 两种段，下面具体评论。
段.initN 和段.finiN 是个程序块，它不会象函数那样回来，所以汇编或C 程序不能调用。
.initN、.finN 和肯定段（absolute section 供给中止向量）构成avr-libc 使用程序运转结构，用户编写的使用程序在此结构中运转。
.initN 段
此类段包括从复位到main()函数开端碑文之间的发动(startup)代码。
此类段共界说10 个别离是.init0 到.init9。碑文次第是从.init0 到.init9。
.init0：
此段绑定到函数__init()。用户可重载__init()，复位后当即跳到该函数。
.init1：
未用，用户可界说
.init2：
初始化仓库的代码分配到此段
.init3：
未用，用户可界说
.init4：
初始化.data 段（从FLASH 大局或静态变量初始值到.data），清零.bss 段。
像UNIX 相同.data 段直接从可碑文文件中装入。Avr-gcc 将.data 段的初始值存储到flash
rom 里.text 段后，.init4 代码则担任将这些数据SRAM 内.data 段。
.init5：
未用，用户可界说
.init6：
C 代码未用，C++程序的结构代码
.init7：
未用，用户可界说
.init8：
未用，用户可界说
.init9：
跳到main()
avr-libc 包括一个发动模块（startup module），用于使用程序碑文前的环境设置，链接时它被分配到init2 和init4 中,担任供给缺省中止程序和向量、初始化仓库、初始化.data 段和清零.bss 段等使命，最终startup 跳转到main 函数碑文用户程序。
.finiN 段
此类段包括main()函数退出后碑文的代码。
此类段可有0 到9 个, 碑文次第是从fini9 到 fini1。
.fini9
此段绑定到函数exit()。用户可重载exit()，main 函数一旦退出exit 就会被碑文。
.fini8：
未用，用户可界说
.fini7：
未用，用户可界说
.fini6：
C 代码未用， C++程序的析构代码
.fini5：
未用，用户可界说
.fini4：
未用，用户可界说
.fini3：
未用，用户可界说
.fini2：
未用，用户可界说
.fini1：
未用，用户可界说
.fini0：
进入一个无限循环。
用户代码刺进到.initN 或.finiN
示例如下：
void my_init_portb (void) __attribute__ ((naked)) /
__attribute__ ((section (“.init1”)));
void my_init_portb (void)
{
outb (PORTB, 0xff);
outb (DDRB, 0xff);
}
我们特点section(“.init1”)的指定，编译后函数my_init_portb 生成的代码主动刺进到.init1段中，在main 函数前就得到碑文。naked 特点保证编译后该函数不生成回来指令，使下一个初始化段得以次第的碑文。
二．.data 段
.data 段包括程序中被初始化的RAM 区大局或静态变量。而关于FLASH存储器此段包括在程序中界说变量的初始化数据。相似如下的代码将生成.data 段数据。
char err_str[]=”Your program has died a horrible death!”;
struct point pt={1,1};
能够将.data 在SRAM 内的开端地址指定给衔接器，这是通过给avr-gcc 命令行增加
-Wl,-Tdata,addr 选项来完成的，其间addr 有必要是0X800000 加SRAM 实践地址。例如 要将.data 段从0x1100 开端，则addr 要给出0X801100。
三．.bss 段
没有被初始化的RAM 区大局或静态变量被分配到此段，在使用程序被碑文前的startup进程中这些变量被清零。
别的，.bss 段有一个子段 .noinit , 若变量被指定到.noinit 段中则在startup 进程中不会被清零。将变量指定到.noinit 段的办法如下：
int foo __attribute__ ((section (“.noinit”)));
我们指定到了.noinit 段中，所以不能赋初值，好像以下代码在编译时发生过错：
int fol __attribute__((section(“.noinit”)))=0x00ff;
四．.EEPROM 段
此段存储EEPROM变量。
Static unsigned char eep_buffer[3] __attribute__((section(“.EEPROM”)))={1,2,3};
在链接选项中可指定段的开端地址，如下的选项将.noinit 段指定位到RAM存储器
0X2000 地址处。
avr-gcc … -Wl,–section-start=.noinit=0x802000
要注意的是，在编译时Avr-gcc 将FLASH、RAM 和EEPROM内的段在一个一致的地址空间内处理，flash存储器被定位到0 地址开端处，RAM存储器被定位到0x800000 开端处，EEPROM存储器被定位到0X810000 处。所以在指定段开端地址时若是RAM 内的段或EEPROM内的段时要在实践存储器地址前别离加上0x800000 和0X810000。
除上述四个段外，自界说段因需求而可被界说。我们编译器不知道这类段的开端地址，又称它们为未界说段。必需在链接选项中指定自界说段的开端地址。如下例：
void MySection(void) __attribute__((section(“.mysection”)));
void MySection(void)
{
printf(“hello avr!”);
}
链接选项：
avr-gcc … -Wl,–section-start=.mysection=0x001c00
这样函数MySection 被定位到了FLASH存储器0X1C00 处。
