51单片机存储器组织.ppt

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1、存储器、堆栈、SFR数据存储器数据存储器RAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memory）程序存储器程序存储器ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory）闪速存储器闪速存储器Flash MemoryFlash MemoryEPROMEPROM（UVUV）Erazible Programmable ROMErazible Programmable ROMEEPROM/EEEPROM/E2 2PROMPROMElectrical Erasable Electrical Erasable Programmable RO

2、M Programmable ROM静态存储器静态存储器 SRAMSRAMStatic RAMStatic RAM （动态存储器（动态存储器 DRAMDRAMDynamic RAMDynamic RAM）按字节寻址：每个字节按字节寻址：每个字节(8(8个位个位) )占一个地址占一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址单片机的存储器几个有关的概念：8051存储器可以分成两大类：存储器可以分成两大类： RAM，CPU在运行时能随时进行数据的写入在运行时能随时进行数据的写入和读出，但在关闭电源时，其所存储的信息将丢和读出，但在关闭电源时，其所存储的信息

3、将丢失。它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的失。它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果或用作堆栈。中间结果或用作堆栈。 ROM是一种写入信息后不易改写的存储器。是一种写入信息后不易改写的存储器。断电后，断电后，ROM中的信息保留不变。用来存放固定中的信息保留不变。用来存放固定的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。2.1.1普林斯顿结构 一般微机通常只有一个逻辑空间，可以随意安排ROM或RAM。访问存储器时，同一地址对应唯一的存储单元，可以是ROM也可以是 RAM，并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结构。 2.1.2 哈佛结构哈佛结构

4、8051单片机与一般微机的存储器配置方单片机与一般微机的存储器配置方式很不相同。式很不相同。 51单片机的存储器在物理结构上分为程单片机的存储器在物理结构上分为程序存储空间和数据存储空间，共有四个：序存储空间和数据存储空间，共有四个：片内和片外程序存储空间以及片内和片外片内和片外程序存储空间以及片内和片外数据存储空间，这种在物理结构上数据存储空间，这种在物理结构上把程序把程序存储器和数据存储器分开存储器和数据存储器分开的结构形式称为的结构形式称为哈佛结构。哈佛结构。89C51单片机存储器配置u片内片内RAMRAM 128 128字节（字节（00H00H7FH7FH）；）； 片内片内RAMRAM

5、前前3232个单元是工作寄存器区个单元是工作寄存器区(00H(00H1FH)1FH) 片内片内RAMRAM有有128128个可按位寻址的位，占个可按位寻址的位，占1616个单元。个单元。 位地址编号为：位地址编号为：00H00H7FH7FH，分布在，分布在20H20H2FH2FH单元单元u片内片内2121个特殊功能寄存器个特殊功能寄存器( (SFRSFR) )中：地址号能被中：地址号能被 8 8整除的整除的 SFRSFR中的各位中的各位也可也可按位寻址按位寻址（P.33-34P.33-34）u可寻址片外可寻址片外RAMRAM 64K 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）

6、u可寻址片外可寻址片外ROMROM 64K 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）u片内片内 Flash Flash ROMROM 4K 4K字节字节 （000H000HFFFHFFFH） 8051 8051在逻辑上，即从用户角度上在逻辑上，即从用户角度上80518051有三有三个存储空间：个存储空间： 片内外统一编址的片内外统一编址的程序存储器程序存储器 片内外不统一编址的片内外不统一编址的数据存储器数据存储器 特殊功能寄存器（片内）特殊功能寄存器（片内）访问这几个不同的逻辑空间时，采用的指令：访问这几个不同的逻辑空间时，采用的指令： 片内外程序存储器空间片内外程序存储

7、器空间-MOVCMOVC 片内数据存储器空间和片内数据存储器空间和SFR-SFR-MOVMOV 片外数据存储器地址空间片外数据存储器地址空间-MOVXMOVX52对应的对应的RAM有有384Byte，其中多出的，其中多出的128Byte只能进行间接寻址用只能进行间接寻址用 而而C51是通过对自定义的数据类型来区分访问的是通过对自定义的数据类型来区分访问的存储空间的：存储空间的：片内外程序存储器空间片内外程序存储器空间-code片内数据存储器空间和片内数据存储器空间和SFR-data片外数据存储器地址空间片外数据存储器地址空间-xdata片内间接寻址区间片内间接寻址区间-idata存储器配置（片

8、内RAM）u片内片内RAMRAM 128128字节字节（00H00H7FH7FH）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM区区( (包括包括位位寻址区、工作寄存器寻址区、工作寄存器区）都可以用于存放区）都可以用于存放数据，故也称为数据，故也称为数据数据缓存寄存器缓存寄存器89C51 128128字节字节00H00H20H20H2F

9、H2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器区工作寄存器区3工作寄存器区工作寄存器区2工作寄存器区工作寄存器区1工作寄存器区工作寄存器区00FH10H17H18Hu片内片内RAMRAM前前3232个单元是个单元是工作寄存器区工作寄存器区 (00H(00H1FH)1FH)存储器配置（片内RAM）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80H

10、FFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH单元地址单元地址07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 33 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 407

11、F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位地址位地址总共总共128个可个可按位按位寻址寻址的位的位u片内片内RAMRAM中有中有128128个可按位寻址的位。个可按位寻址的位。 位地址位地址: :00H00H7FH 7FH 分布在分布在: :20H20H2FH2FH单元单元存储器配置（片内RAM）u这些可位寻址的空间，可通过执行指令直接对某这些可位寻址的空间，可通过执行指令直接对某一位进行操作，如置一位进行操作，如置1、清、清0或判或判1、判、判0等，可等，可用作软件标志位或用于位（布尔）处理。用作软件标志位或用于位（布尔）处理。这是一这是一般微机所不具备的，这种位寻址能力是般微机所不具备

12、的，这种位寻址能力是8051所所独有的。独有的。u20H2FH：既可以字节操作，又可以位操作，：既可以字节操作，又可以位操作，但是要用不同的指令来区分；但是要用不同的指令来区分；u mov 20h,au setb 00hu setb 20.0存储器配置（片内RAM）u89C89C5151片内片内RAMRAM 128128字节字节（00H00H7FH7FH）u89C89C5252片内片内RAMRAM 256256字节字节（00H00H0FFH0FFH）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RA

13、M区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH89C51 128128字节字节89C52 256256字节字节只能直接寻址只能直接寻址只能寄存器间接寻址只能寄存器间接寻址(P14)既可间接寻址既可间接寻址,又可直接寻址又可直接寻址程序存储器外部外部ROM内部内部ROM(EA=1)外部外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000HFFFFH在程序存储器中，有6个单元具有特殊功能0003H0003H：外部中断0入口。000BH000BH：定时器0溢出中断入口。0013H0013H：

14、外部中断1入口。001BH001BH：定时器1溢出中断入口。0023H0023H：串行口中断入口。v52还有还有002BH对应对应T2中断。中断。 使用时，通常在这些入口地址处存放一条绝对跳转使用时，通常在这些入口地址处存放一条绝对跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断程序起始地址，或指令，使程序跳转到用户安排的中断程序起始地址，或者从者从0000H0000H起始地址跳转到用户设计的初始程序上。起始地址跳转到用户设计的初始程序上。0000H0000H: 8051复位后，PC0000H，即程序从0000H 开始执行指令。 org0000h jmpmain （跳过中断入口地址区）（跳过中断入口地址区

15、） org0100hmain:movp1,#55h mov r0,#3fhLoop:djnzr0,loop cpla movp1,a jmpmain endu可寻址片外可寻址片外RAM 64KRAM 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）；）；u可寻址片外可寻址片外ROM 64KROM 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）；）；u片内片内 Flash ROM 4KFlash ROM 4K字节字节 （0000H0000H FFFH FFFH）；）；FFFFH0000H可寻址可寻址片外片外RAMRAM 64K字节字节FFFFH0000H可寻址可寻址片外

16、片外ROMROM 64K字节字节FFFH000H可寻址可寻址片内片内 Flash Flash ROMROM4K 字节字节89C5189C517FH00H片内片内 RAMRAM 128字节字节FFH80H存储器配置（片内RAM）堆栈： 在在片内片内RAMRAM中，常常要指定一个专门的区域来中，常常要指定一个专门的区域来存放某些存放某些特别的特别的数据数据, ,它遵循它遵循先进后出先进后出和和后进后进先出先出(LIFO/FILO(LIFO/FILO）的原则的原则, ,这个这个RAMRAM区区叫叫堆栈堆栈。功用功用：1 1）子程序调用）子程序调用和和中断服务中断服务时时CPUCPU自动将当前自动将当前PCPC 值值压栈保存，返回时自动将压栈保存，返回时自动将PCPC值弹栈。值弹栈。2 2）保护现场）保护现场/ /恢复现场恢复现场3 3）数据传输）数据传输00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区 SP栈顶栈顶下一个进栈的下一个进栈的数据将存在此