单片机学习笔记二(单片机的存储结构)

单片机的存储结构:

8051单片机在物理结构上有4个存储空间:
1.片内程序存储器 2.片外程序存储器 3.片内数据存储器 4.片外数据存储器
逻辑上,8051单片机有三个存储空间:
1.片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间(MOVC)
2.256B的片内数据存储器的地址空间(MOV)
3.64K片外数据存储器的地址空间(MOVX)

程序内存ROM:寻址范围:0000H~0FFFH(64KB)EA=1:寻址内部ROM;
EA=0:寻址外部ROM;
单片机启动复位后,程序计数器的内容位0000H,所以系统从0000H单元开始执行程序,但程序存储中有些特殊的单元:
1)0000H—0002H:系统复位后,PC为0000H,单片机从0000H开始执行,如果不是,则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令,让CPU去执行用户指定的程序;
2)0003H—002AH:这40个单元各有用途,被均匀的分为5端:
0003H—000AH:外部中断0中断地址区;
000BH—0012H:定时/计数器0中断地址区;
0013H—001AH:外部中断1中断地址区;
001BH—0022H:定时/中断1中断地址区;
0023H–002AH:串行中断地址区;
数据存储RAM:8051内部RAM共有256个单元,这256个单元分为两部分,第一部分:00H—7FH(128字节)为用户数据RAM;第二部分:80H—FFH(128字节)为特殊寄存器(SFR),从图一可以看出其结构分布:

在这里插入图片描述
内部RAM的20H—2FH单元为位寻址区,既可以作为一般单元用字节寻址,也可以对它们的位进行寻址。如图一,在00H—1FH共32个单元被分为4块,每块包含8个8位寄存器,均以R0–R7命名,这些被称为通用寄存器。用状态寄存器(PSW)来管理,CPU只要定义PSW的第三位和第四位(RS0和RS1),对应的编码如下图:

在这里插入图片描述
特殊功能寄存器
SFR也称为专用寄存器,特殊功能寄存器反映了单片机的运行状态,很多功能也可以通过特殊功能寄存器来定义和控制程序的执行,8051有21个特殊功能寄存器,被离散的分步在内部RAM的80H—FFH地址中,这些寄存器的功能已做专门的规定,用户不可以更改:在这里插入图片描述

8051单片机的控制总线信号及其作用

1)ALE/ (/PROG):地址锁存允许/编程线,配合P0口引脚的第二功能使用。在访问片外存储器时,8051CPU在P0.7~P0.0引脚上输出片外存储器低8位地址的同时在ALE/ (/PROG)上输出一个高电位脉冲,用于把这个片外存储器低8位地址锁存到外部专用地址锁存器,以便空出P0.7~P0.0引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据。在不访问片外存储器时,8051自动在ALE/ (/PROG)上输出频率为fosc/6的脉冲序列。该脉冲序列可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用。
(2)(/EA)/Vpp:允许访问片外存储器/编程电源线,可以控制8051使用片内ROM还是使用片外ROM。若 (/EA)=0,则允许使用片内ROM;若 (/EA)=1则允许使用片外ROM。
(3)(/PSEN):片外ROM选通线,在执行访问片外ROM的指令MOVC时,8051自动在(/PSEN) 上产生一个负脉冲,用于为片外ROM芯片的选通。其他情况下(/PSEN) 线均为高电平封锁状态。
(4)RST/VPD:复位/备用电源线,可以使8051处于复位工作状态。

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