本篇介绍飞思卡尔MC9S12系列芯片基本内存映射知识，主要是其特有的分页机制。一般的小型项目可能很多人都不会去专门了解这些内容，但是对于大型项目（代码超过16KB 或 内部变量过多超过4KB），势必要在默认设置下修改能适配项目的配置，以便于能灵活使用。另外BootLoader的编写也是要了解这方面的内容才能进行。

MC9S12(X)有2个大的系列，区别是带不带XGATE（有X后缀的是带有XGATE的），XGATE是一个辅核，可以处理中断，不能作为主要业务逻辑处理，也就是说，XGATE只能通过中断触发执行，而不能在main循环中跳入。XGATE的中断处理速度远超S12主核（相同时间内数据自增数值更大），因此某些中断响应可以放在XGATE中，既可以提高处理速度，又能减轻主核负担，XGATE与S12主核共享Flash与RAM，因此需要在共享区域使用前加锁，使用完毕解锁。

以下主要以MC9S12XEP100系列为例，内部P-Flash大小为1MB，RAM为64KB，D-FLASH(模拟EEPROM)大小36KB。如此大的空间，MCU是如何知道去哪个地方找数据呢？当然是通过地址寻找了。但是MC9S12系列所有单片机都是16位，总寻址范围为 2^16 = 65536，也就是64KB，为了解决寻址问题，Freescale提供了分页的概念，通过页地址+页内地址来访问，有点像是将中国分成几十个省，通过省名+省内地址来具体定位到某个特定地址，例如 河北+廊坊（实际上地名比这个复杂，此处仅作范例）。

Freescale将64KB寻址空间分成4段，寄存器段（2KB）、EEPROM段（1*2KB）、RAM段（4*3KB）、Flash段（16*3KB）。

可直接寻址的区域叫做非分页区（Non-Banked）；对于不能直接寻址的区域，要通过修改页寄存器值来定位的叫做分页区（Banked），非分页区也可以通过页寄存器设置来访问（但是属于多次一举，相对于直接寻址会浪费时间）。

需要注意的是，分页寄存器的值并非是从0开始。在该块前部分的，从0x00开始往后，在该块后部分的，从0xFF往前。具体与实际Memory Map有关，这个会在后面体现（Global Memory Map 内标注有），EEPROM就分成2大段，中间是断开的，前面从0x00起始，后面的从0xFF往前。

寄存器2KB可以直接覆盖，不需要分页；

EEPROM有36KB，但是分配的寻址范围只有2KB，1KB可以直接访问，1KB作为EEPROM窗口，通过设置EPAGE寄存器的值（36个值，可直接寻址的1KB，也可以在这个窗口内访问，与直接寻址效果相同，只是耗时较长，这1KB一般不在窗口访问），可以在这个窗口中访问到所有36KB内容；

RAM有64KB，2个4KB可直接访问，剩下的（总16，可直接寻址的有2个，实际使用14个）可通过一个4KB窗口访问，通过RPAGE来选择不同的RAM块；

Flash有1MB，2个16KB可直接访问，还有个16KB作为窗口，通过设置PPAGE来选择不同分页区。

以下为实际地址顺序：

0x0000-0x07FF Registers (2KB)

//total 36KB

0x0800-0x0BFF EEPROM Page Window (1KB) *35

0x0C00-0x0FFF EEPROM Page 0xFF (1KB)

//total 64KB

0x1000-0x1FFF RAM Window (4KB) *14

0x2000-0x2FFF RAM 0xFE (4KB)

0x3000-0x3FFF RAM 0xFF (4KB)

//total 1024KB

0x4000-0x7FFF Flash 0xFD (16KB)

0x8000-0xBFFF Flash Page Window (16KB) *62

0xC000-0xFEFF Flash 0xFF (≈16KB)

0xFF00-0xFFFF Vectors

通过以上描述，我们对于分页有了一个基本的认识，但是我们发现，RAM、EEPROM、Flash、各自有不同的分页寄存器，使用起来比较麻烦，而且对整个地址空间描述还是不够理想，是否有更好的方法呢？当然有，Freescale早就想到了这一点，因此推出了GPAGE寄存器，统一管理所有空间地址，Global Memory Address。

全局地址分布于两个寄存器的设置有关ROMHM和RAMHM，此处我们不做过多解释，以免大家感到更困惑。这两个寄存器值一般默认即可，无需特别设置。在默认情况下，Global Memory Map如下（需要注意各个寄存器的值，与prm文件配置有关）：

默认情况下（ROMHM=0 RAMHM=0）Global Memory Map 如下：

0x000000-0x0007FF Registers 2KB

0x000800-0x000FFF 2K RAM , 扩展空间CS3

0x001000-0x0FDFFF 253*4K Paged RAM

0x0FE000-0x0FFFFF 8K RAM（2*4K）

0x100000-0x13FBFF 255*1K Paged EEPROM

0x100000-0x1003FF 1K (EPAGE 0x00)

……

0x103C00-0x103FFF 1K (EPAGE 0x1F)

---

0x13F000-0x13F3FF 1K (EPAGE 0xFC) --

0x13F400-0x13F7FF 1K (EPAGE 0xFD) | RAM Bufferd

0x13F800-0x13FBFF 1K (EPAGE 0xFE) |

0x13FC00-0x13FFFF 1K EEPROM(EPAGE 0xFF) --

0x140000-0x1FFFFF 扩展空间CS2

0x200000-0x3FFFFF 扩展空间CS1

0x400000-0x7F3FFF 253*16K Paged Flash, 扩展空间CS0

0x700000-0x73FFFF B3(256KB)

0x740000-0x77FFFF B2(256KB)

0x780000-0x79FFFF B1S(128KB)

0x7A0000-0x7BFFFF B1N(128KB)

0x7C0000-0x7F3FFF B0(208KB)

0x7F4000-0x7F7FFF 16KB Flash(PPAGE 0xFD)

0x7F4000-0x7F7FFF B0(16KB)

0x7F8000-0x7FBFFF 16KB Flash(PPAGE 0xFE)

0x7F8000-0x7FBFFF B0(16KB)

0x7FC000-0x7FFFFF 16KB Flash(PPAGE 0xFF)

0x7FC000-0x7FFFFF B0(16KB)

Flash及EEPROM读写就是通过全局地址来进行的。

GPAGE并非一个完全独立的寄存器，它与EPAGE、RPAGE和PPAGE有一定的换算关系

GPAGE可用的长度为23位。

Global Address [22:0]

Bit 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

GPAGE[6:0]=GA[22:16] + CPU Address[15:0] = GA[15:0]

1 PPAGE[7:0]=GA[21:14] + Address[13:0]=GA[13:0]（paged windows 0x8000-0xBFFF，最高2位去掉之后为0x000-0x3FFF）

0 0 0 RPAGE[7:0]=GA[19:12] + Address[11:0]=GA[11:0]

0 0 1 0 0 EPAGE[7:0]=GA[17:10] + Adress[9:0]=[9:0]=GA[9:0]

换算示例如下：

For Flash

MSB=1=GA[22:22]

PPAGE Register[7:0]=GA[21:14]

Address[13:0]=GA[13:0] - (2^14/1024=16K)

For RAM

MSB=000=GA[22:20]

RPAGE Register[7:0]=GA[19:12]

Address[11:0]=GA[11:0] - (2^12/1024=4K)

For EEPROM

MSB=00100=GA[22:18]

EPAGE Register[7:0]=GA[17:10]

Address[9:0]=GA[9:0] - (2^10/1024=1K)

以上为Freescale的MC9S12内存地址分配的讲解，下面我们以一个完全定义所有可用空间的PRM文件为例（PRM文件中使用的不是GPAGE，而是各自的EPAGE，RPAGE、PPAGE）。

/* This is a linker parameter file for the MC9S12XEP100 */

/*

This parameter file is setup in a generic way to allow exploring most common features of both cores:

- S12X core

- XGATE code and constants in FLASH and/or RAM

- XGATE data and stack in RAM

It might be required to adapt some of the definitions to best match your application.

*/

NAMES

/* CodeWarrior will pass all the needed files to the linker by command line. But here you may add your additional files */

END

SEGMENTS /* here all RAM/ROM areas of the device are listed. Used in PLACEMENT below. All addresses are 'logical' */

/* Register space */

/* IO_SEG = PAGED 0x0000 TO 0x07FF; intentionally not defined */

/* non-paged EEPROM */

EEPROM = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x0C00 TO 0x0FFF;

/* non-paged RAM */

RAM = READ_WRITE DATA_NEAR 0x2000 TO 0x3FFF ALIGN 2[1:1];

// RAM = READ_WRITE DATA_NEAR 0x2000 TO 0x3FFF ALIGN 2[1:1];

/* non-banked FLASH */

ROM_4000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x4000 TO 0x7FFF;

ROM_C000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0xC000 TO 0xF7FF;

ROM_APP_UPDATEOK = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0xF800 TO 0xFBFF; //countdown second sector reserve for indicating app update ok; last sector contain vector table, not allow to erase

/* VECTORS = READ_ONLY 0xFF00 TO 0xFFFF; intentionally not defined: used for VECTOR commands below */

//OSVECTORS = READ_ONLY 0xFF10 TO