c51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-05-29 03:19 本頁(yè)面
【正文】 第 3章 80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器的分類 存儲(chǔ)器的的作用是用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器可分為磁存儲(chǔ)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按功能又可分為只讀存儲(chǔ)器 ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM，如圖 31所示。單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中都采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。 1. 只讀存儲(chǔ)器 ROM 只讀存儲(chǔ)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(xiě)入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)時(shí)間的保存。 （ 1）可編程 ROM，可通過(guò)專用設(shè)備（編程器）將數(shù)據(jù)寫(xiě)入 ROM。 PROM：用戶可一次編程； EPROM：紫外線擦除，電改寫(xiě)（多次）； EEPROM：電擦除，電改寫(xiě)（多次）； FLASHROM：閃存（多次）。 （ 2）掩膜 ROM 用戶不能將數(shù)據(jù)寫(xiě)入，由廠家寫(xiě)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(chǔ)器。 2. 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM 在加電期間，可以隨時(shí)向存儲(chǔ)器里寫(xiě)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(chǔ)器，加電期間數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)久保存，掉電信息丟失。 DRAM：動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，即使在加電期間數(shù)據(jù)也會(huì)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(chǔ)存器。 計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存器的兩種結(jié)構(gòu) 在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器邏輯空間，分開(kāi)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(chǔ)器用的是 SRAM程序存儲(chǔ)器用的是 ROM。 80C51單片機(jī)的儲(chǔ)存器 8051（ 80C51）系列存儲(chǔ)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(chǔ)器（ 128B SRAM)。 （ 2）外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（最大 64K RAM）。 （ 3）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ 4K FlashROM AT89S51）。 （ 4）外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器（最大 64K RAM)。 2. 邏輯空間有三個(gè)部分 （ 1）程序存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相互之間獨(dú)立編址， ★ 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，共用一個(gè) 64K的尋址空間。 外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器 64 K( SRAM ）內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器128 B（ SRAM )SFR00 H7 FHFFH0000 HFFFFH0000 HFFFFH0 FFFH80 H1000 H內(nèi)部程序儲(chǔ)存器 4 K（ R OM ）外部程序儲(chǔ)存器 64 K（ R OM ） 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是采用了靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(chǔ)器的結(jié)構(gòu) 內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(duì)這些單元的訪問(wèn)， 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(chǔ)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(duì)應(yīng)的地址見(jiàn)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(duì)應(yīng)有 4個(gè)單元，為了解決重名問(wèn)題，單片機(jī)用特殊功能寄存器 PSW中的 RS RS0來(lái)選擇，也就是說(shuō)，單片機(jī)在工作時(shí)不會(huì)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(duì)于這些空間的訪問(wèn)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(chǔ)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(guò)程中不能出現(xiàn)，必須寫(xiě)對(duì)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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