c51單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-05-29 03:19 本頁面
【正文】 第 3章 80C51單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu) 存儲器的分類 存儲器的的作用是用來存放程序和數(shù)據(jù)，存儲器可分為磁存儲和半導(dǎo)體存儲器，半導(dǎo)體存儲器按功能又可分為只讀存儲器 ROM和隨機(jī)存儲器 RAM，如圖 31所示。單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)中都采用半導(dǎo)體存儲器。 1. 只讀存儲器 ROM 只讀存儲器在正常工作狀態(tài)下只能從中讀出數(shù)據(jù)，用戶不能快速地隨時(shí)修改或者重新寫入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可長時(shí)間的保存。 （ 1）可編程 ROM，可通過專用設(shè)備（編程器）將數(shù)據(jù)寫入 ROM。 PROM：用戶可一次編程； EPROM：紫外線擦除，電改寫（多次）； EEPROM：電擦除，電改寫（多次）； FLASHROM：閃存（多次）。 （ 2）掩膜 ROM 用戶不能將數(shù)據(jù)寫入，由廠家寫入數(shù)據(jù)。 由于上述特點(diǎn)，所以在單片機(jī)中一般做為程序存儲器。 2. 隨機(jī)存取存儲器 RAM 在加電期間，可以隨時(shí)向存儲器里寫入數(shù)據(jù)或從中讀出數(shù)據(jù)，但掉電后，數(shù)據(jù)丟失。 SRAM：靜態(tài)存儲器，加電期間數(shù)據(jù)可以長久保存，掉電信息丟失。 DRAM：動態(tài)存儲器，即使在加電期間數(shù)據(jù)也會丟失（數(shù)據(jù)要刷新）。 由于上述特點(diǎn)，所以在單片機(jī)中一般作為數(shù)據(jù)儲存器。 計(jì)算機(jī)中儲存器的兩種結(jié)構(gòu) 在計(jì)算機(jī)中存儲器的用途是存放程序和數(shù)據(jù)，它有兩種結(jié)構(gòu)：馮 ?諾伊曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。 馮 ?諾伊曼結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲器邏輯空間，統(tǒng)一編址。 哈佛結(jié)構(gòu)：程序與數(shù)據(jù)分為兩個(gè)獨(dú)立存儲器邏輯空間，分開編址。 注： ★ 個(gè)人電腦（ PC機(jī)）采用的是馮 ?諾伊曼結(jié) 構(gòu)； ★ 單片機(jī)一般采用哈佛結(jié)構(gòu)（ 8051）； ★ 8051(80C51)單片機(jī)，數(shù)據(jù)存儲器用的是 SRAM程序存儲器用的是 ROM。 80C51單片機(jī)的儲存器 8051（ 80C51）系列存儲器結(jié)構(gòu) 1. 物理空間有四個(gè)部分 （ 1）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（ 128B SRAM)。 （ 2）外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器（最大 64K RAM）。 （ 3）內(nèi)部程序存儲器（ 4K FlashROM AT89S51）。 （ 4）外部擴(kuò)展程序存儲器（最大 64K RAM)。 2. 邏輯空間有三個(gè)部分 （ 1）程序存儲器 ROM：包括內(nèi)部和外部，共用一個(gè) 64K的尋址空間。 （ 2）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM（ 128B），獨(dú)立的一個(gè) 128B的尋址空間。 （ 3）外部數(shù)據(jù)存儲器 RAM（ 64K），獨(dú)立的一個(gè) 64K的尋址空間。 如圖 32所示。 ★ 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器和外部數(shù)據(jù)存儲器相互之間獨(dú)立編址， ★ 內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器統(tǒng)一編址，共用一個(gè) 64K的尋址空間。 外部數(shù)據(jù)儲存器 64 K( SRAM ）內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存器128 B（ SRAM )SFR00 H7 FHFFH0000 HFFFFH0000 HFFFFH0 FFFH80 H1000 H內(nèi)部程序儲存器 4 K（ R OM ）外部程序儲存器 64 K（ R OM ） 數(shù)據(jù)儲存器 數(shù)據(jù)存儲器是采用了靜態(tài)隨機(jī)存儲器（ SRAM）的結(jié)構(gòu)，掉電信息丟失，故用于暫存數(shù)據(jù)及運(yùn)算的中間結(jié)果。 1. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu) 內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存器它由工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、用戶區(qū)三個(gè)部分組成，地址范圍 00H~7FH，共128個(gè)單元。用戶對這些單元的訪問， 可以用“直接尋址”的方法，即在指令中用“ direct” 表示，指的就是 00H~7FH這 128個(gè)地址單元，指令中直接給出操作數(shù)所在單元地址的這種尋址方式稱之為“直接尋址”。 何為尋址方式，即尋找操作數(shù)的方法。 圖 33 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器結(jié)構(gòu) 工作寄存器區(qū)00 H7 FH位尋址區(qū)用戶區(qū)1 FH20 H2 FH30 H（ 1）工作寄存器區(qū)（ 00H~1FH） 共 32個(gè)單元，又分為 4組，每組 8個(gè)單元，都用R0~R7表示，如圖 34所示， R 0R 1R 2R 3R 4R 5R 6R 700 H01 H02 H03 H04 H05 H06 H07 H1 組2 組3 組08 H0 FH1 FH18 H17 H10 HR 0R 0R 0R 7R 7R 70 組個(gè)寄存器對應(yīng)的地址見表 31所示 在內(nèi)部工作寄存器中的地址是唯一，但寄存器名重名，一個(gè)寄存器名對應(yīng)有 4個(gè)單元，為了解決重名問題，單片機(jī)用特殊功能寄存器 PSW中的 RS RS0來選擇，也就是說，單片機(jī)在工作時(shí)不會同時(shí)使用這 4組寄存器，在某一時(shí)刻，只能選擇其中的一組。 工作寄存器組 地址 寄存器名 RS1 RS0 0組 00H~07H R0~R7 0 0 1組 08H~0FH R0~R7 0 1 2組 10H~17H R0~R7 1 0 3組 18H~1FH R0~R7 1 1 在指令系統(tǒng)中對于這些空間的訪問有以下方法： ● 直接使用地址，在指令系統(tǒng)中用“ direct” 表示，這種方式稱之為直接尋址。 如：指令 MOV A , direct ；指令中的“ direct” 就是指內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的地址（00H~7FH） 該指令就是把 direct這個(gè)單元中的操作數(shù)傳送到A中。操作數(shù)是指指令中參與操作的數(shù)據(jù)。 指令系統(tǒng)中出現(xiàn)的“ direct” ，在實(shí)際編程的過程中不能出現(xiàn)，必須寫對應(yīng)的實(shí)際地址“ 00H~7FH” ，這一點(diǎn)非常重要。 如： MOV A , 30H ；就是將 30H中的數(shù)送給 A。 ● 直接使用寄存器名 R0~R7， 指令系統(tǒng)中用“ Rn”表示這 8個(gè)寄存器，這種方式的尋址稱之
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