【原】MC9S12HY64局部地址、全局地址与逻辑地址的理解

    一直以来被S12HY64的局部地址与全局地址的对应关系所困扰，今天通过看Datasheet貌似有了进一步的理解，记录下来以备参考，当然这些理解也不一定都对。

    S12系列单片机总线宽度为16位，从总线宽度来看其最大寻址空间为2^16=64KB，但是这个系列的单片机最大有256KB全局地址空间，那么是如何用16位的总线寻址这么大的地址空间呢？这里就涉及到局部地址和全局地址的概念了。所谓的局部地址可以理解为寻址寄存器的值（例如51单片机的程序计数器PC是用于ROM寻址的寄存器），范围为0x0000~0xffff，共64KB；全局地址包括RAM、DFlash、PFlash、寄存器等所占用的地址空间，范围为0x0000~0x3ffff，共256KB。

    S12的全局地址分为所谓的Paged Address和Unpaged Address，即通过页映射访问的和非页映射访问的。先拿比较容易理解的Unpaged Address来说，例如寻址寄存器的值处于0x4000~0x7fff范围时，等同访问全局地址0x34000~0x37fff中的某个字节，也就是说对于Unpaged Address，局部地址的某个固定范围是和全局地址的某个固定范围是对应的。下面说下比较复杂一点的Paged Address是如何访问到的。

    对于Paged Address，则需要通过页映射的方式来访问了，这里涉及到全局地址的页的概念、页映射寄存器PPAGE和局部地址中用于页映射的地址范围0x8000~0xbfff。全局地址最大可达256KB，分为16个Page，每个Page的大小为16KB，页号为0x00~0x0f（当然对于PFlash较小的单片机，全局地址的某些范围是无法访问的，通俗理解就是S12单片机的全局地址范围是0x0000~0x3ffff，根据PFlash的大小适当将其放置于全局地址的某些范围中。这里特别注意的是并不是PFlash的放置一定是从低地址开始的，有可能是从高地址开始放置的，例如HY64就是从高地址开始放置PFlash，占用了页号为0x0c~0x0f的地址空间）。全局地址中页号为0x02~0x0b的PFlash页是需要通过页映射的方式来访问的。寄存器PPAGE用于设置需要访问的页号，例如设置PPAGE的值为0x02，则说明要访问的是全局地址中的页号0x02。举个例子，若寻址寄存器的值为0x8000,PPAGE的值为0x02，说明访问的全局地址是0x02 * 16K + (0x8000 - 0x8000) = 0x8000，通俗理解就是此时局部地址范围0x8000~0xbfff与页号为0x02的全局地址范围是对应的。如果把局部地址0x8000看做用于页映射的基地址LOCAL_BASE_ADDR_FOR_PAGE，寻址寄存器的值为LOCAL_ADDR，PPAGE寄存器的值为PPAGE_VALUE（不为0），则要访问的全局地址是PPAGE_VALUE * 16K + (LOCAL_ADDR - LOCAL_BASE_ADDR_FOR_PAGE)。

    以上简要说了局部地址与全局地址的关系，其实CodeWarrior用于链接设置的Project.prm文件中还涉及到逻辑地址（暂且叫逻辑地址）的概念。全局地址最大为0x37fff，用18个BIT就可以表示出来，但是若看一下Project.prm文件中的地址，发现有些值已经超过了0x37fff，例如HY64 Project.prm中页号为0x0c的地址范围为0x0C8000 TO 0x0C93FF，可见其值已经超过了0x37fff，这是什么鬼？其实这就是所谓的逻辑地址表示方法，拿0x0c8000来说，8000表示寻址寄存器的值，0x0c表示页号。逻辑地址就是把Paged Address表示成页号+（页内偏移量+LOCAL_BASE_ADDR_FOR_PAGE）的形式。

    为了不至于将局部地址、全局地址、逻辑地址的概念相混淆，可以这样理解：局部地址是寻址寄存器可以访问的地址（受总线位数限制），但是通过Paged和Unpaged两种映射方式可以访问到全部全局地址；逻辑地址只是编译器使用的用于链接设置的，我们在编程时较少使用（若遇到使用逻辑地址的情况将扩充这一部分内容，例如在开发BootLoader时）。