#include <reg51.h>
#include <stdio.h>

typedef unsigned char datum;

/***************************** 數據總線測試函數 ***************************
 * 函數原型：datum  memTestDataBus(volatile datum xdata * address)
 * 功    能: 對某一固定地址存儲器區域寫入“移動的”1(walking 1’s)，
*           存儲器地址由主調函數給定。測試成功返回0，測試失敗返回寫入值。
*************************************************************************/
datum memTestDataBus(volatile datum xdata * address) {
  datum pattern;
  for (pattern = 1; pattern != 0; pattern <<= 1) {
    /* Write the test pattern */
    *address = pattern;			/* 寫入測試值 */
    /* Read it back (immediately is okay for this test). */
    if (*address != pattern) {  /* 如果讀取值與寫入值不相等 */
      return (pattern);			/* 測試失敗返回寫入值 */
    }
  }
  return (0);					/* 測試成功返回0 */
}


/***************************** 地址總線測試函數 **************************** 函數原型：datum xdata *memTestAddressBus(volatile datum xdata 
*                                  baseAddress, unsigned long nBytes)
* 功    能：對某一段存儲器地址范圍的地址相關位寫入“移動的”1(walking 1’s)，    *           并檢查是否發生混淆，測試中將發現單個位地址的錯誤，譬如“粘滯高、    *           粘滯低”(stuck-high、stuck-low)以及引腳間短路現象。測試基地址以     *           及測試范圍由主調函數給定。測試成功返回 NULL，測試失敗返回發生
*           混淆錯誤的首地址。
* 注：      為了獲得最好的測試結果，測試基地址低位部分(LSB)應有足夠多的的
*           0以保證單個位地址能夠正確變化，例如要測試64KB范圍的地址總線，測
*           試基地址應選擇在64KB地址范圍的邊界上，并且應盡可能使被測試的地址
*           范圍為2的整數次冪。通過檢查存儲器內容可以找出其 它錯誤信息。
*************************************************************************/
datum xdata *memTestAddressBus(volatile datum xdata * baseAddress, 
unsigned long nBytes) {
  unsigned long addressMask=(nBytes-1);
  unsigned long offset;
  unsigned long testOffset;
  
  datum pattern     = (datum) 0xAAAAAAAA;
  datum antipattern = (datum) 0x55555555;
  
  /* 對每個2的整數次冪的偏移地址寫入默認的測試數據 */
  for (offset=sizeof(datum); (offset & addressMask)!=0; offset<<= 1) {
    baseAddress[offset] = pattern;
  }
  
  /* 檢查地址位是否粘滯高 */
  testOffset = 0;
  baseAddress[testOffset] = antipattern;
  
  for (offset=sizeof(datum); (offset & addressMask)!=0; offset <<= 1) {
    if (baseAddress[offset] != pattern) {
      return ((datum xdata *) &baseAddress[offset]);
    }
  }
  
  baseAddress[testOffset] = pattern;
  
  /* 檢查地址位是否粘滯低或發生短路 */
  for (testOffset=sizeof(datum); (testOffset & addressMask)!=0;
                                                testOffset <<= 1) {
    baseAddress[testOffset] = antipattern;
    for (offset=sizeof(datum); (offset & addressMask)!=0; offset <<= 1) {
      if ((baseAddress[offset] != pattern) && (offset != testOffset)) {
        return ((datum xdata *) &baseAddress[testOffset]);
      }
    }
    baseAddress[testOffset] = pattern;
  }
  return (NULL);
}

/******************************* 器件測試函數 ****************************** 函數原型：datum xdata *memTestDevice(volatile datum xdata * baseAddress,  
*                                                     unsigned long nBytes)
* 功    能：通過對存儲器器件的整個地址單元進行加1和減1來測試其完整性，每一
*           個存儲位都要進行寫0和寫1測試。測試基地址以及測試范圍由主調函數
*           給定。測試成功返回NULL，并且整個存儲器區域將用0填充。
*           測試失敗則返回發生錯誤的第一個存儲器地址。通過檢查存儲器內容可
*           以找出其它錯誤信息。
*************************************************************************/
datum xdata *memTestDevice(volatile datum xdata * baseAddress, 
unsigned long nBytes) {
  unsigned long offset;
  unsigned long nWords = nBytes / sizeof(datum);
  datum pattern;
  datum antipattern;

  /* 用已知數據填充存儲器單元 */
  for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++) {
    baseAddress[offset] = pattern;
  }

  /* 檢查每個存儲器單元并將其取反 */
  for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++) {
    if (baseAddress[offset] != pattern) {
      return ((datum xdata *) &baseAddress[offset]);
    }

    antipattern = ~pattern;
    baseAddress[offset] = antipattern;
  }

  /* 檢查每個存儲器單元并將其清零 */
  for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++) {
    antipattern = ~pattern;
    if (baseAddress[offset] != antipattern) {
      return ((datum xdata *) &baseAddress[offset]);
    }
    baseAddress[offset] = 0;
  }
  return (NULL);
} 

/***************************** 存儲器測試函數*****************************
* 函數原型：memTest()
* 功    能：測試外部RAM存儲器數據總線、地址總線以及RAM器件。
*           測試成功返回0,測試失敗返回-1
**************************************************************************/
int memTest(void) {
  #define BASE_ADDRESS  (volatile datum xdata *) 0x00009000 
  #define NUM_BYTES     8 * 1024
  if ((memTestDataBus(BASE_ADDRESS) != 0) ||
      (memTestAddressBus(BASE_ADDRESS, NUM_BYTES) != NULL) ||
      (memTestDevice(BASE_ADDRESS, NUM_BYTES) != NULL))
  {
    return (-1);
  }
  else
  {
    return (0);
  }		
}

void main(void) {
    SCON = 0x5a;        
    TMOD = 0x20;  
    TCON = 0x69;  
    TH1 =  0xfd; 
  if (!memTest())  printf("test t OK\n");
  else printf("test fail\n");
  while(1);
}