embeded/80512018.01.30 09:08

문득 생각나서 Branch prediction을 8051에서 지원하나 찾아보다가 발견

다르게 보면.. ARM 계열의 성능이 좋긴 좋은거였구나..(Cortex-M3,M4)라는 생각이 든다.


  • A Dhrystone 2.1 performance rating of 0.252 DMIPS/MHz yields an unmatched 26.85 times speed up over the original 80C51 chip operating at the same frequency.
  • Maximum CPU frequency exceeds 500 MHz for a class-leading effective increase of more than 1,000 times over 80C51 chips (40nm G process) 

[링크 : https://www.design-reuse.com/news/33780/8051-microcontroller-ip-core.html]

[링크 : http://www.cast-inc.com/ip-cores/8051s/s8051xc3/index.html]

Posted by 구차니

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embeded/80512017.03.27 15:02


클래식이던 확장이던 IDATA와 DATA는 존재하는데

DATA와  IDATA의 차이에 대해서 keil 사이트에 설명이 모호한데

direct와 indirect의 차이로 설명이 된다. 근데.. 감이 안오는데....


IDATA

This memory is indirectly accessed using 8-bit addresses and is the on-chip RAM of the 8051.


DATA

This memory is directly accessed using 8-bit addresses and is the on-chip RAM of the 8051.

[링크 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_memtypes.htm]

    [링크 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_data.htm] DATA

    [링크 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_idata.htm] IDATA


어라..? IDATA accessed with @R0 or @R1

레지스터에 값을 저장하고 그 값을 통해 간접 접근을 하는 거군?


[링크 : http://measure.feld.cvut.cz/.../A51___Keil_Macro_Assembler_and_Utilities.pdf]

Posted by 구차니

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embeded/80512009.04.21 17:51
신기한 현상을 발견했다.
코드의 위치에 따라 용량이 상당히 많이 변한다는 사실!

for(idx = 0; idx < len; idx++)
{
	tempUnicode = input[idx];
	if(0x0020 <= tempUnicode && tempUnicode < 0x0080)	res = (char)(tempUnicode & 0x00FF);
	else if(tempUnicode == 0x00E1)						res = 0x80;
	else if(tempUnicode == 0x00E0)						res = 0x81;
	...
	else if(0x0400 < tempUnicode && tempUnicode <= 0x045F)
	{
		switch(tempUnicode)
		{
			case 0x0401:	res = 192 +	0;	break;
			case 0x0402:	res = 192 +	1;	break;
			...
		}
	}
	else												res = ' ';
}

Program Size: data=187.7 xdata=0 code=9505

for(idx = 0; idx < len; idx++)
{
	tempUnicode = input[idx];
	if(0x0020 <= tempUnicode && tempUnicode < 0x0080)	res = (char)(tempUnicode & 0x00FF);
	else if(0x0400 < tempUnicode && tempUnicode <= 0x045F)
	{
		switch(tempUnicode)
		{
			case 0x0401:	res = 192 +	0;	break;
			case 0x0402:	res = 192 +	1;	break;
			...
		}
	}
	else if(tempUnicode == 0x00E1)						res = 0x80;
	else if(tempUnicode == 0x00E0)						res = 0x81;
	...
	else												res = ' ';
}

Program Size: data=189.7 xdata=0 code=9698

바뀐건, else if() 내부에 switch()가 있는 경우의 위치가 바뀐 경우이다.
속도 최적화를 위해 빨리빠져 나갈수 있도록 위로 옮겨 주었떠니 용량이 무려!!!
193 바이트나 늘어났다.. OTL

아마도..
코드사이즈가 커지면서 MOV대신 MOVX 라던가..
이런식으로 명령어에 넣어야 하는 주소의 크기가 달라지면서 발생하는 문제가 아닐까 생각이 된다.
Posted by 구차니

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  1. 프로그래밍에서는 용량을 줄이는 것도 중요하겠군요.
    저는 그냥 무턱대고 짠다는.. 푸...

    2009.04.21 22:20 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 아.. 일반 컴퓨터용 프로그램은 굳이 신경을 안써도 된답니다 ^^; 임베디드의 경우에 그것도 아주 작은 시스템일 경우에 한해서죠 ^^;

      2009.04.21 22:24 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 그래도 똑같은 코드를 반복할 때는 조금 차이가 있겠죠?
      혹시 그 16KB 말하시는건가요? ㅎㅎ

      2009.04.22 16:45 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 아 16KB에서 8KB로 줄었.. OTL

      2009.04.22 16:46 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 켁.. 용량 압박이군요.
      8KB라면 8192Bytes...
      힘드시겠네요. 파이팅입니다!!

      2009.04.22 16:53 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. 속도 최적화 -> 용량 증가
    거의 정석 아닌가 싶습니다 ㅋ

    2009.04.22 16:20 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 둘다 잡으면 천재인가요 ㅋㅋ
      음.. 함수화 시키면은 용량증가를 억제하고
      속도도 만족할 만하게 돌릴 수 있을거 같긴하던데요 ^^;

      그래봤자.. 8K 보다 크므로 무효에요 ㅠ.ㅠ

      2009.04.22 16:33 [ ADDR : EDIT/ DEL ]

embeded/80512009.04.21 17:36
if(tempUnicode == 0x00E0)        output[out_idx] = 0x80;
else if(tempUnicode == 0x00E0) output[out_idx] = 0x80;
else if(tempUnicode == 0x00E0) output[out_idx] = 0x80;
...
else if(tempUnicode == 0x00E0) output[out_idx] = 0x80;
// 대략 128개

이녀석을 컴파일 하면
Program Size: data=189.7 xdata=0 code=10418

if(tempUnicode == 0x00E0)        res = 0x80;
else if(tempUnicode == 0x00E0) res = 0x80;
else if(tempUnicode == 0x00E0) res = 0x80;
...
else if(tempUnicode == 0x00E0) res = 0x80;
// 대략 128개

이녀석을 컴파일 하면
Program Size: data=187.7 xdata=0 code=9518


별거 아닌 코드이지만, 900byte 차이가 난다.
결론. 8051에서는 배열사용을 자제하자(switch / if-else 문처럼 한번의 액션에 분기되는 거라면)
Posted by 구차니

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embeded/80512009.04.14 10:57
대용량의 데이터(예를들어 폰트데이터)를 저장하는데 있어 기본변수로 선언을 했더니 문제가 발생했다.
Memory Model은 기본 값인 Small model이었고, 이로 인해서 data형으로 선언이 된다.(위의 small model 참조)

그래서 Large model로 변경하니 xdata로 되었고, 이로 인해 64k까지 가능해져서 에러없이 돌아 갔지만,
다른 문제가 발생을 해서 오작동을 한것으로 생각이 된다.

아무튼 플래시는 넉넉하니, code라는 변수 타입을 선언하면 rom에 저장이 되고,
메모리에 저장이 되지 않으므로 별다른 문제 없이 프로그램이 실행된다.


Memory TypeDescription
code Program memory (64 KBytes); accessed by opcode MOVC @A+DPTR.
data Directly addressable internal data memory; fastest access to variables (128 bytes).
idata Indirectly addressable internal data memory; accessed across the full internal address space (256 bytes).
bdata Bit-addressable internal data memory; supports mixed bit and byte access (16 bytes).
xdata External data memory (64 KBytes); accessed by opcode MOVX @DPTR.
far Extended RAM and ROM memory spaces (up to 16MB); accessed by user defined routines or specific chip extensions (Philips 80C51MX, Dallas 390).
pdata Paged (256 bytes) external data memory; accessed by opcode MOVX @Rn.

If no memory type is specified for a variable, the compiler implicitly locates the variable in the default memory space determined by the memory model: SMALL, COMPACT, or LARGE. Function arguments and automatic variables that cannot be located in registers are also stored in the default memory area. Refer to Memory Models for more information.

[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_memtypes.htm]


xdata

The xdata memory type may be used to declare variables only. You may not declare xdata functions. This memory is indirectly accessed using 16-bit addresses and is the external data RAM of the 8051. The amount of xdata is limited in size (to 64K or less).

Variables declared xdata are located in the XDATA memory class.
Declare xdata variables as follows:
unsigned char xdata variable;
[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_xdata.htm]

code

The code memory type may be used for constants and functions. This memory is accessed using 16-bit addresses and may be on-chip or external.

    * For constants (ROM variables), code memory is limited to 64K.
      Objects are limited to 64K and may not cross a 64K boundary.
      Constant variables declared code are located in the CODE memory class.
    * For program code (functions), code memory is limited to 64K.
      Program functions are stored in the CODE memory class by default.
      The code memory type specifier is not required.

Declare code objects as follows:
unsigned char code code_constant;
unsigned int func (void)
{
    return (0);
}
[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_code.htm]

Small Model

In this model, all variables, by default, reside in the internal data memory of the 8051 system as if they were declared explicitly using the data memory type specifier.

In this memory model, variable access is very efficient. However, all objects (that are not explicitly located in another memory area) and the stack must fit into the internal RAM. Stack size is critical because the stack space used depends on the nesting depth of the various functions.

Typically, if the linker is configured to overlay variables in the internal data memory, the small memory model is the best model to use.

[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_modelsmall.htm]

Large Model

In the large model, all variables, by default, reside in external data memory (which may be up to 64K Bytes). This is the same as if they were explicitly declared using the xdata memory type specifier.

The data pointer (DPTR) is used to address external memory. It is important to note that memory access through the data pointer is inefficient and slow, especially on variables that are two or more bytes long. This type of data access mechanism generates more code than the small model or compact model.

[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_le_modellarge.htm]

Posted by 구차니
TAG code, idata, Keil, XDATA

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embeded/80512009.04.13 22:53
Summary           *** Error C249
                              Segment : Segment too large

Description        The compiler detected a data segment that was too large.
                        The maximum size of a data segment depends on memory space.

[출처 : http://www.keil.com/support/man/docs/c51/c51_c249.htm]

Segment too large는 데이터 저장부분에서 용량을 초과 할때 발생하는 것으로 보인다.
Memory Model을 Small Model 에서 Large Model로 교체하면 컴파일은 되지만, 제대로 실행이되는지는 모르겠다.

해결내용은 아래의 링크로
2009/04/14 - [AVR / 8051] - keil compiler - memory type (code,xdata,idata)

Posted by 구차니

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embeded/80512008.12.18 00:04
TIMER/COUNTER는 숫자가 클럭 마다 1씩 증가 한다.
8051의 경우에는 입력 클럭을 1/12 로 분기 해서 사용하므로
11.0592Mhz로 할 경우에 1초당 921,600 연산이 가능하다.
(반대로 이야기 하자면 921,600 카운트가 진행되면 1초라는 의미이지만,
16bit 카운터로는 65536이 한계이므로 0.07초 70ms가 측정 가능한 최고 시간이다)

일단 타이머와 카운터는 인터럽트나 이런것의 영향 없이 독립적으로 증가 하므로,
정확하게 시간을 측정할 수 있는데

내가 원하는 시간을 재기 위해서 어떻게 카운터를 설정하냐는 것이 문제였다.
(물론 알고 나니 그럴 고민 조차 의미가 없었지만 ㄱ-)

prescaler를 설정해서 1clock에 증가하는 숫자가 1이 아니어서 원하는 횟수를 돌고(원하는 시간후에)
timer/counter overflow interrupt를 발생시키는 것으로 알고 있었는데..

8051에는 일단 timer/counter에 대한 prescaler가 존재 하지 않는다.
(prescaler를 잘못 이해 한것인지는 모르겠지만..)

즉, 원하는 시간을 클럭으로 계산후에
Timer/counter의 초기 값을 설정해주고, 그 값이 overflow 되기를 기다리면 되는 것 이었다.

예를 들어 1ms 를 원한다면
1초 = 1000ms 이므로
대략 921.6 clock 후에는 overflow가 되도록 설정을 해야 하고
256을 넘어 서므로 16bit 카운터로 설정하여
16bit 카운터의 최대 값에서 원하는 시간을 뺀
"65536 - 921 = 64615 = 0xFC67" 을 타이머에 설정을 해주면
원하는 시간인 1ms 후에 overflow가 발생하게 된다.

그리고 overflow 이후에는 0으로 리셋되므로
overflow ISR(Interrupt Service Routine)에는 매번 타이머/카운터를  설정을 해주어야
주기적으로 시간을 측정할 수 있게 된다.

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Posted by 구차니

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embeded/80512008.12.07 04:09
C51 Evaluation Tools
  • You may not use the Evaluation Version of the µVision IDE/Debugger to create commercial products.
  • The 8051 compiler, assembler, linker, and debugger are limited to 2 Kbytes of object code. Source code may be of any size.
  • Programs that generate more than 2 Kbytes of object code will not compile, assemble, or link.
  • The debugger supports programs that are 2 Kbytes or smaller.
  • The startup code generated includes LJMPs. Code generated cannot be used in single-chip devices that support 2 Kbytes or less of program space.
  • Programs start at offset 0x0800. Programs generated with the evaluation software may not be programmed into single-chip devices with less than 2 Kbytes of on-chip ROM.
  • No hardware support for multiple DPTR registers is provided.
  • No support for floating-point arithmetic and no support for user libraries is provided.
  • No support for in-line assembly using #pragma ASM.
  • The following components which are present in the PK51 Full Version are not included in the Evaluation Version: Linker for Code Banking, Library Manager, and RTX51 Tiny Real-time Operating System.

이름, 주소 , 전화 번호, 메일 정도의 개인 정보를 요구 하고 Evaluation 버전을 다운 받을 수 있다.
위에 적힌 대로 소스 사이즈는 상관없지만 object 파일은 2K까지만 제한이 되고, 부가적으로
2K 미만 메모리를 가진 칩용으로는 생성이 되지 않는다.(프로그램 시작 offset이 0x0800 으로 고정)
그리고 부동 소수점 / 사용자 라이브러리는 지원되지 않고 #pragma를 사용한 in-line 어셈블리가 지원되지 않는다.

일단 메모리가 4K 정도라면 2K 까지 프로그램까지 작성이 가능하다 라고 봐야 하나..
[링크 : http://www.keil.com/demo/limits.asp]

[다운링크 : http://www.keil.com/demo/]

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Posted by 구차니

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embeded/80512008.12.01 13:24
케일 컴파일러에서 warning으로 발생하는데
처음에는 L5가 Line 5를 의미하는줄 알았는데 검색해보니 경고 번호 인듯 하다.(아마 Linker 5번째 경우의 경고?)

간단하게 시작 번지에서 끝 번지 사이의 코드들이 중첩(overlap) 되었다는 의미이고
원인은 동일 인터럽트 서비스 번호에 여러 함수를 작성했거나,
동일 번지에 여러개의 변수를 선언했기 때문이며(at은 번지 검사를 하지 않음)
해결책으로는 linker에서 작성된 MAP 파일을 찾아서 해결하라고 되어 있다.


링크 : http://www.keil.com/support/docs/839.htm
링크 : http://www.keil.com/support/man/docs/bl51/bl51_l5.htm

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embeded/80512008.11.28 23:32
8051 공부 하는데 필요한 사이트 몇개 발견

http://8052.com/
이름부터가 8052를 공부 한다면 당연히 외워야 할꺼 같다!!
공부 하는데 꽤 많은 도움을 주었던 8052 문서가 여기 tutorial이었다니 OTL

http://www.keil.com/support/man/docs/c51/
8051용 컴파일러중에 가장 유명할 듯한 KEIL 컴파일러 C51에 대한 설명서이다.
눈여겨 볼 부분은 8051에 특화된 부분인 Language Extensions 부분이다.
레지스터등의 설명은 8052.com을 참고하는 것이 좋다.

http://sdcc.sourceforge.net/
KEIL의 경우 데모 버전은 2KB 용량 제한/코드 시작 번지가 4000H로 고정 되는 제한이 있다고 하고
상용프로그램인 관계로 무료 공개 컴파일러를 필요로 한다면 SDCC 라는 컴파일러를 사용하면된다.
물론 keil의 language extions 부분에서 _at_ 지정자 등의 차이를 보인다.
(많이 사용해보지 않아서 발견한 부분은 _at_ 키워드 뿐이다)
KEIL 컴파일러의 경우에는 sdcc와는 반대 순서로 선언이 된다.
unsigned char test _at_ 0x00; 이라고 Keil에서 선언한다면
sdcc에서는
unsigned char at 0x00 test; 라고 선언이 된다.

[cross link : http://blog.naver.com/morpheuz82/130024216128]



http://www.ustr.net/
IR 관련 소스 및 정보도 풍부하고, 각종 유틸리티들이 download에 많이 있다
(잘 찾아 보면 디스어셈블러도!!)

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Posted by 구차니
TAG 8051, 8052, Keil, SDCC

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