C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

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1、第3章80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)3.1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3-1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

2、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(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。3.2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)

3、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。3.380C51單片機(jī)的儲(chǔ)存器3.3.18051(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(128BSRAM)。(2)外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(最大64KRAM)。(3)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(4KFlashROMAT89S51)。(4)外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器(最大64KRAM)。2.邏輯空間有三個(gè)部分(1)程序存儲(chǔ)器ROM

4、: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3-2所示?!飪?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。3.3.2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

5、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3-3內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)(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3-4所示,個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)的地址見(jiàn)表3-1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RS1、RS0來(lái)選擇,也就是說(shuō)

6、,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RS1RS00組00H~07HR0~R7001組08H~0FHR0~R7012組10H~17HR0~R7103組18H~1FHR0~R711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MOVA,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

7、出現(xiàn)的“direct”,在實(shí)際編程的過(guò)程中不能出現(xiàn),必須寫對(duì)應(yīng)的實(shí)際地址“00H~7FH”,這一點(diǎn)非常重要。如:MOVA,30H;就是將30H中的數(shù)送給A?!裰苯邮褂眉拇嫫髅鸕0~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為“寄存器尋址”,就是操作數(shù)放在寄存器中。如:指令MOVA,Rn;指令中的“Rn”就是指工作寄存器R0~R7。該指令就是把Rn中的操作數(shù)傳送到A中。指令系統(tǒng)中出現(xiàn)的“Rn”,在實(shí)際編程的過(guò)程中不能出現(xiàn),必須寫對(duì)應(yīng)的寄存器“R0~R7”。如:MOVA,R3;就是將工作寄存器R3中的數(shù)傳送到A中。●R0和R1這兩個(gè)

8、寄存器還有一種用法,稱之為“寄存器間接尋址”,用“@Ri”表示,i=0、1。R0和R1存放的是操作數(shù)所在單元的地址。如:M

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