【文章內(nèi)容簡介】 ar－ yard）結(jié)構(gòu)：程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)。 80C51系列采用哈佛結(jié)構(gòu)。 圖 2–9為 80C51存儲器映象圖。 在物理上設(shè)有 4個存儲器空間 程序存儲器： ① 片內(nèi)程序存儲器； ② 片外程序存儲器 。 數(shù)據(jù)存儲器： ③ 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器； ④ 片外數(shù)據(jù)存儲器。 在邏輯上設(shè)有 3個存儲器地址空間 ① 片內(nèi) 、 片外統(tǒng)一的 64 KB程序存儲器地址空間； ② 片內(nèi) 256（ 80C52 為 384） B數(shù)據(jù)存儲器地址空間； ③ 片外 64 KB的數(shù)據(jù)存儲器地址空間 。 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器空間 ， 在物理上又包含兩部分： 80C51： 0～ 127B為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器空間； 128～ 255B為特殊功能寄存器空間 。 80C52： 0～ 127 B為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器空間； 128～ 255B共 128個字節(jié)是數(shù)據(jù)存儲器和特殊 功能寄存器地址重疊空間 。 80C51有三種基本的尋址空間： 64 KB的片內(nèi) 、 外程序存儲器尋址空間； 64 KB的片外數(shù)據(jù)存儲器尋址空間； 256（ 或 384） B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器尋址空間 ，其中包括特殊功能寄存器尋址空間 。 程序存儲器 用于存放經(jīng)調(diào)試正確的應(yīng)用程序和表格之類的固定常數(shù)。采用 16位的程序計數(shù)器 PC和 16位的地址總線，可擴展的地址空間為 64 KB。 ⒈ 程序存儲器分為片內(nèi)和片外兩部分。 ● EA引腳接高電平時，程序從片內(nèi)程序存儲器 0000H開始執(zhí)行；當 PC值超出片內(nèi) 程序存儲器 容量時，會自動轉(zhuǎn)向片外程序存儲器空間執(zhí)行。 ● EA引腳接低電平時 ， 迫使系統(tǒng)全部執(zhí)行片外程序存儲器0000H開始存放的程序 。 對于片內(nèi)無 ROM的 80C31/80C32， 應(yīng)將 EA引腳固定接低電平 ，以迫使系統(tǒng)全部執(zhí)行片外程序存儲器程序 。 ⒉ 程序存儲器的特定的程序入口地址 由于系統(tǒng)復(fù)位后的 PC地址為 0000H， 故系統(tǒng)從0000H 單元開始取指 ， 執(zhí)行程序 。 從 0003H ～002DH單元被保留用于 6個中斷源的中斷服務(wù)程序的入口地址 。 復(fù)位 0000H 外部中斷 0 0003H 計時器 T0溢出 000BH 外部中斷 1 0013H 計時器 T1溢出 001BH 串行口中斷 0023H 計時器 T2/T2EX 002BH(80C52) ⒊ 片內(nèi)程序存儲器 類型有：掩膜 ROM、 OTPROM和 MTPROM（ 包括 EPROM及 E2PROM等 ） 。 87C51 中為 4KB 的可編程 、 可改寫的只讀存儲器EPROM； 89C51中為 4KB的可編程 、 可改寫的只讀存儲器 EEPROM； 80C31片內(nèi)沒有程序存儲器 ， 使用時必須由片外進行擴展 。 片內(nèi)程序存儲器的容量目前已達到 62KB。 數(shù)據(jù)存儲器由 RAM構(gòu)成，用來存放隨機數(shù)據(jù)。 ● 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器地址只有 8位 ， 最大尋址范圍為256個字節(jié) 。 ● 片外數(shù)據(jù)存儲器有 16位數(shù)據(jù)指針 DPTR， 用于訪問 。 80C51具有 64KB的數(shù)據(jù)存儲器擴展能力 。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器在物理上又分成兩個獨立的功能不同的區(qū)。 ● 片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)：對 80C51， 為 0 ～ 127B； 對 80C52， 為 0～ 255B。 ● 特殊功能寄存器 SFR區(qū)：地址空間的高 128 B。 對于 80C52， 高 128B的 RAM區(qū)和 SFR區(qū)的地址空間是重疊的 。 訪問高 128B RAM區(qū)時 ， 選用間接尋址方式；訪問 SFR區(qū) ， 則應(yīng)選用直接尋址方式 。 圖 210為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的地址空間分布圖 。 ⒈ 片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū) ⑴ 工作寄存器區(qū) 用寄存器直接尋址的區(qū)域， ●從 圖 2–10中可知，其中片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)的 0～ 31（ 00H～ 1FH），共 32個單元，是 4個通用工作寄存器組（ 表 2–l），每個組包含 8個 8位寄存器，編號為 R0～ R7。 ● 在某一時刻，只能選用一個寄存器組使用。其選擇是通過軟件對程序狀態(tài)字（ PSW）中的 RS0、 RS1兩位的設(shè)置來實現(xiàn)的。若 RS0、 RS1均為 0，則選用工作寄存器 0組為當前工作寄存器。 累加器 ACC、 B、 DPTR及 CY（ 布爾處理器的累加器 ） 一般也作為寄存器對待 。 寄存器 R0、 R1 通常用做間接尋址時的地址指針。 ⑵ 位尋址區(qū) 從片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)的 32～ 47（ 20H～ 2FH）的 16個字節(jié)單元，共包含 128位，是可位尋址的 RAM區(qū)。這 16個字節(jié)單元，既可進行字節(jié)尋址，又可位尋址。字節(jié)地址與位地址之間的關(guān)系見 表 2–2。 可位尋址的特殊功能寄存器。 在這一存儲器空間所有位都具有位地址。 ⑶ 字節(jié)尋址區(qū) 從片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)的 48～ 127（ 30H～ 7FH） ，共 80個字節(jié)單元 ， 可以采用直接字節(jié)尋址的方法訪問 。 對于 80C52， 還有高 128B的數(shù)據(jù) RAM區(qū) 。 這一區(qū)域只能采用間接字節(jié)尋址的方法訪問 。 ⑷ 堆棧區(qū)及 堆棧指示器 SP （ stack pointer） ： 堆棧是在片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)中 ， 數(shù)據(jù)先進后出或后進先出的區(qū)域 。 SP在 80C51中存放當前的堆棧棧頂所指存儲單元地址的一個 8位寄存器 。 ● 堆棧有兩種形式 ， 一是向上生成 ， 二是向下生成 。80C51的堆棧是向上生成的：即進棧時 SP的內(nèi)容是增加的；出棧時 SP的內(nèi)容是減少的 。 ● 系統(tǒng)復(fù)位后 ， SP內(nèi)容為 07H， 以 07H為棧底 ， 壓棧的內(nèi)容從 08H單元開始存放 。 ● 堆棧是為子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)立的 ， 具體功能：保護斷點和保護現(xiàn)場 。 在 80C51中 ， 堆棧在子程序調(diào)用和中斷時會把斷點地址自動進棧和出棧 ， 還有對堆棧的進棧和出棧的指令 （ PUSH、 POP） 操作 ， 用于保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場 。 ●子程序調(diào)用和中斷都允許嵌套，并可以多級嵌套，而現(xiàn)場的保護也往往使用堆棧，要注意給堆棧以一定的深度。 ⒉ 特殊功能寄存器 SFR （ Special Function Register） 區(qū) SFR是 80C51中各功能部件所對應(yīng)的寄存器 ， 用以存放相應(yīng)功能部件的控制命令 、 狀態(tài)或數(shù)據(jù)的區(qū)域 。 80C51設(shè)有 128B片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM結(jié)構(gòu)的特殊功能寄存器空間區(qū) 。 除程序計數(shù)器 PC和 4個通用工作寄存器組外 ， 其余所有的寄存器都在這個地址空間之內(nèi) 。 80C51共定義了 21個特殊功能寄存器 ， 其名稱和字節(jié)地址列于 表 2－ 3中 。 在 80C52中 ， 除上述 80C51的 21個之外 ， 還增加了 5個特殊功能寄存器 ， 共計 26個 。 在 80C51的 21個 （ 80C52的 26個 ） 特殊功能寄存器中 ， 字節(jié)地址中低位地址為 0H或 8H的特殊功能寄存器 ， 除有字節(jié)尋址能力外 ， 還有位尋址能力 。 這些特殊功能寄存器與位地址的對應(yīng)關(guān)系見 表 2－ 4。 片外數(shù)據(jù)存儲區(qū) 在外部存放數(shù)據(jù)的區(qū)域，這一區(qū)域只能用寄存器間接尋址的方法訪問。指令助記符為 MOVX。 ● 當用 R0、 R1尋址時 ， 由于 R0、 R1為 8位寄存器 ， 最大尋址范圍為 256B； ● 當用 DPTR尋址時 ， 由于 DPTR為 16位寄存器 ，最大尋址范圍為 64KB。 并行輸入 /輸出端口 ?80C51共有 4個 8位的并行雙向口，計有 32根輸入／輸出（ I/O）口線。各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器所組成。由于它們在結(jié)構(gòu)上的一些差異，故各口的性質(zhì)和功能也就有了差異。它們之間的異同列于 表 2－ 5。 P0口 ? 多功能的 8位口 ， 字節(jié)訪問地址為 80H， 位訪問地址為 80H～ 87H。 ⒈ 位結(jié)構(gòu) P0口位結(jié)構(gòu)原理圖見 圖 2－ 11。 ⑴ P0口中一個多路開關(guān)：多路開關(guān)的輸入有兩個 ，地址／數(shù)據(jù)輸出；輸出鎖存器的輸出 /Q。 多路開關(guān)的輸出用于控制輸出 FET Q0的導(dǎo)通和截止 。 多路開關(guān)的切換由內(nèi)部控制信號控制 。 ⑵ P0口的輸出上拉電路導(dǎo)通和截止受內(nèi)部控制信號和地址／數(shù)據(jù)信號共同 （ 相 “ 與 ” ） 來控制 。 ⑶ 當內(nèi)部信號置 1時 ， 多路開關(guān)接通地址／數(shù)據(jù)輸出端 。 當?shù)刂罚瘮?shù)據(jù)輸出線置 1時 ， 控制上拉電路的 “ 與 ” 門輸出為 1，上拉 FET導(dǎo)通 ， 同時地址／數(shù)據(jù)輸出通過反相器輸出 0， 控制下拉 FET截止 ， 這樣 A點電位上拉 ， 地址／數(shù)據(jù)輸出線為 1。 當?shù)刂罚瘮?shù)據(jù)輸出線置 0時 ， “ 與 ” 門輸出為 0， 上拉 FET截止 ，同時地址／數(shù)據(jù)輸出通過反相器輸出 1， 控制下拉 FET導(dǎo)通 ， 這樣 A點電位下拉 ， 地址／數(shù)據(jù)輸出線為 0。 此時的輸出狀態(tài)隨地址／數(shù)據(jù)線而變 ， P0口可以作為地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用 。 這時上下兩個 FET處于反相 ， 構(gòu)成了推拉式的輸出電路 ， 其負載能力大大增加 。 此時的 P0口相當一個雙向口 。 ⑷ 當內(nèi)部信號置 0時 ， 多路開關(guān)接通輸出鎖存器的 Q端 由于內(nèi)部控制信號為 0， 與門關(guān)閉 ， 上拉 FET截止 ， 形成 P0口的輸出電路為漏極開路輸出 。 輸出鎖存器的 Q端引至下拉 FET柵極 ， 因此 P0口的輸出狀態(tài)由下拉電路決定 。 ● 在 P0口作輸出口用時，若 P0． i輸出 1，輸出鎖存器的 Q端為 0，下拉 FET截止，這時 P0． i為漏極開路輸出；若 P0． i輸出 0，輸出鎖存器的 Q端為 1，下拉 FET導(dǎo)通， P0． i輸出低電平。 ●在 P0口作輸入口用時，為了使 P0． i能正確讀入數(shù)據(jù)，必須先使 1。這樣，下拉 FET也截止， P0． i處于懸浮狀態(tài)。 A點的電平由外設(shè)的電平而定，通過輸入緩沖器讀入 CPU， P0口相當于一個高阻抗的輸入口。 ⒉ P0口的功能