第三講MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)(教材2.4節(jié))1微機(jī)原理及應(yīng)用

PrincipleandApplicationsofMicro-Computers教學(xué)目的:了解MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)要求: 掌握MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組成,片內(nèi)RAM的功能分區(qū)及其作用難點(diǎn): 片內(nèi)RAM的功能分區(qū)及其作用,訪問(wèn)方法MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組成程序存儲(chǔ)器:片內(nèi)的和片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器:片內(nèi)的和擴(kuò)展的(包含片內(nèi)和片外擴(kuò)展的)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的功能分區(qū)及其作用片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的功能分區(qū)及其作用特殊功能寄存器(SFR)總結(jié)

MCS-51單片機(jī)的基本資源內(nèi)容2023/2/13MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組成注意:

(1)這里“擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器”不包括串行接口擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,見6.3節(jié).(2)片內(nèi)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址可以重疊,且可以同時(shí)使用,如W77E58,80C320等.(3)片外程序存儲(chǔ)器和片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址允許重疊,但只能使用其中之一.(4)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的地址空間允許重疊.片外程序存儲(chǔ)器

片內(nèi)程序存儲(chǔ)器

片外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器特殊功能寄存器

片內(nèi)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128字節(jié)RAM

低128字節(jié)RAM

程序存儲(chǔ)器(64K字節(jié))數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(128/256字節(jié))+SFR+(擴(kuò)展的64K字節(jié))MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)(限于并行擴(kuò)展)2023/2/14MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間

問(wèn):為什么說(shuō)程序存儲(chǔ)器是64K字節(jié)?復(fù)位期間,EA/VP引腳的狀態(tài)決定MCS-51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器按下圖的例子使用EA=‘0’片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片外程序片內(nèi)程序影像空間0000H7FFFH8000HFFFFH片外程序片內(nèi)程序影像空間0000H7FFFH8000HFFFFH片內(nèi)程序空間EA=‘1’2023/2/15程序存儲(chǔ)器中7個(gè)特殊定義的地址入口意義0000H系統(tǒng)程序的啟動(dòng)地址0003H外部中斷0入口地址000BH定時(shí)器0溢出入口地址0013H外部中斷1入口地址001BH定時(shí)器1溢出入口地址0023H串行口中斷002BH定時(shí)器2溢出或T2EX（P1.1）端負(fù)跳

通常在這些入口地址都安放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)中斷服務(wù)程序入口去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組成程序存儲(chǔ)器:片內(nèi)的和片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器:片內(nèi)的和擴(kuò)展的(包含片內(nèi)和片外擴(kuò)展的)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的功能分區(qū)及其作用片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的功能分區(qū)及其作用特殊功能寄存器(SFR)總結(jié)

MCS-51單片機(jī)的基本資源內(nèi)容2023/2/17片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器功能分區(qū)及其作用低128字節(jié)RAM(地址范圍:00H~7FH)一般數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,堆棧等;每個(gè)字節(jié)都可以采用直接或間接地址訪問(wèn)兩個(gè)特殊區(qū)域通用寄存器區(qū)(32個(gè)字節(jié)地址):00H~1FH通用位變量區(qū)(16個(gè)字節(jié)地址):20H~2FH;128個(gè)位地址:00H~7FH高128字節(jié)RAM(地址范圍:80H~FFH)一般數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,堆棧等;只能采用間接地址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器(SFR)(地址范圍:80H~FFH)特殊功能單元的編程控制;

只能采用直接地址方式訪問(wèn)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(地址范圍:0000H~xxxxH)只能采用MOVX指令(即外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O地址)訪問(wèn)2023/2/18

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)RAM

128字節(jié)（00H—7FH）00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)僅可以間接尋址普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在80H-FFH僅可直接尋址80HFFH所有的RAM區(qū)(包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器89C51

128字節(jié)2023/2/19數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)RAM前32個(gè)單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)也稱之為：通用寄存器區(qū)(32個(gè)字節(jié)地址)00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)00FH10H17H18H2023/2/110數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RS1，RS0=00則選擇了工作寄存器組

0區(qū)R0～R7分別代表00H～07H單元。RS1，RS0=01則選擇了工作寄存器組

1區(qū)R0～R7分別代表08H～0FH單元。RS1，RS0=10則選擇了工作寄存器組

2區(qū)

R0～R7分別代表10H～17H單元。RS1，RS0=11則選擇了工作寄存器組

3區(qū)R0～R7分別代表18H～1FH單元。CYACF0RS1PSW.7RS0OVP工作寄存器使用哪一組由特殊功能寄存器(PSW)的RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)位狀態(tài)來(lái)選擇：PSW.4PSW.0PSW.32023/2/111數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

片內(nèi)RAM中有128個(gè)可按位尋址的位。

位地址:00H—7FH

分布在:20H—2FH單元00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)單元地址（字節(jié)地址）27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH07060504030201000F0E0D0C0B0A090817161514131211101F1E1D1C1B1A191827262524232221202F2E2D2C2B2A292837363534333231303F3E3D3C3B3A393847464544434241407F7E7D7C7B7A7978位地址2023/2/112字節(jié)地址C對(duì)應(yīng)的起始位地址B為位地址B對(duì)應(yīng)的字節(jié)地址C

及偏移d

分別為通用位變量地址空間的

位地址和字節(jié)地址關(guān)系單元地址（字節(jié)地址）C27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH07060504030201000F0E0D0C0B0A090817161514131211101F1E1D1C1B1A191827262524232221202F2E2D2C2B2A292837363534333231303F3E3D3C3B3A393847464544434241407F7E7D7C7B7A7978位地址B2023/2/113MCS-51單片機(jī)的特殊功能寄存器標(biāo)準(zhǔn)8031和8051等具有21個(gè)SFRs;8032和8052等具有27個(gè)SFRs8052特有的6個(gè)SFRs請(qǐng)問(wèn):

為什么8052比8051多出6個(gè)SFRs?128個(gè)特殊功能位,位地址:80H~FFH(詳見下頁(yè))DPTR8052的27個(gè)SFRs控制以下功能單元:

4個(gè)PIO端口

5個(gè)中斷源

1個(gè)串行端口

3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器等.其它衍生的類型可能集成了更多的特殊功能單元(如ADC和DAC,串行端口等),所以將具有更多的SFRs2023/2/114特殊功能位(SFR中的特殊位變量)2023/2/115外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCS-51外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64KB。對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)采用寄存器間接尋址方式。間址寄存器有R0，R1（尋址范圍僅256B）和數(shù)據(jù)指針DPTR（尋址范圍達(dá)64KB）。訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用MOVX類指令，當(dāng)執(zhí)行MOVX指令時(shí)，單片機(jī)就會(huì)產(chǎn)生RD、WR信號(hào)選通，以對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器產(chǎn)生讀寫操作。2023/2/116不同存儲(chǔ)空間的訪問(wèn)方法程序存儲(chǔ)器(無(wú)論片內(nèi)的或片外的)只能用MOVC查表指令訪問(wèn)(僅允許讀!為什么?)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128字節(jié)RAM:支持多種訪問(wèn)方式高128字節(jié)RAM:僅支持間接地址訪問(wèn)SFR:僅支持直接地址訪問(wèn)擴(kuò)展的(并行)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(無(wú)論片內(nèi)的或片外的)只能采用MOVX指令訪問(wèn)2023/2/117MCS-51單片機(jī)地址空間的編址一個(gè)系統(tǒng)的所有程序存儲(chǔ)器采用統(tǒng)一編址,占用地址范圍:0000H~FFFFH,允許重疊但不能同時(shí)使用片內(nèi)低128字節(jié)和高128字節(jié)RAM以及SFR統(tǒng)一編址,占用地址范圍:00H~FFH片內(nèi)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)都可以占用地址空間:0000H~FFFFH,需要有特殊功能位或SFR來(lái)識(shí)別并行擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與并行擴(kuò)展的I/O端口統(tǒng)一編址,占用地址空間:0000H~FFFFH,不允許重疊總結(jié)

總結(jié)第2講和本講內(nèi)容,

MCS-51單片機(jī)的基本資源包括片內(nèi)128字節(jié)(8051)/256字節(jié)(8052)RAM片內(nèi)0~64K字節(jié)ROM最大可分別擴(kuò)展64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器,64K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(以及I/O)一個(gè)布爾處理器,有位變量存儲(chǔ)空間,