MCS-51单片机内部数据存储器RAM结构详解

MCS-51单片机的逻辑结构及

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2.1 MCS-51单片机的逻辑结构及信号引脚
MCS-51单片机结构框图 MCS-51芯片内部逻辑结构 MCS-51的信号引脚
MCS-51单片机结构框图
MCS-51芯片内部逻辑结构
1.中央处理器（CPU ）中央处理器CPU是单片机的核心，完成运算和控制操作。它包括运算器和控制器电路。 1 ）运算器电路运算器主要用来实现对操作数的算术、逻辑运算和位操作的。主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC （A ）、暂存寄存器、B 寄存器、程序状态字PSW、两个暂存器以及BCD码运算修正电路。
其地址为0003h0023h是五个中断源的中断地址区0003h000ah外部中断0中断地址区000bh0012h定时器计数器0中断地址区0013h001ah外部中断1中断地址区001bh0022h定时器计数器1中断地址区0023h002ah串行中断地址区中断服务程序超过8个字节时在中断地址区的首地址存放一条无条件转移指令转移到中断服务程序
专用寄存器地址表
MCS-51的堆栈操作
后进先出入栈PUSH 出栈POP 1.堆栈的功用保护断点保护现场
2.堆栈的开辟 MCS-51的堆栈只能开辟在芯片内部的数据存储器中。 3.堆栈指示器SP 专用寄存器地址81H SP的内容是堆栈栈顶的地址系统复位后SP的内容是07H 4.堆栈类型
5.堆栈的使用方法自动方式调用子程序或中断时指令方式使用堆栈操作指令 PUSH、POP
PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
CY AC F0 RS1 RS0 OV 未用 P
进位标志辅助进位标志用户标志寄存器组选择寄存器组选择溢出标志带符号数加减运算溢出; 乘法积超过8位；除数为0 奇偶标志

51单片机数据存储器结构详解

51单片机数据存储器结构详解1、bit是在内部数据存储空间中20h..2fh区域中一个位的地址，这在data的20h以后以字节形式出现，可互相参照。

另外加上8051可寻址的sfr，但刚刚试过，只是00h--7fh起作用，也就是说当数据有变化时颜色变红，以后的从80h到--ffh就不是位寻址区了，是位寻址的特殊寄存器，如涉及到了可位寻址的那11个当然会有反应。

复位后，程序计数器PC的内容为0000H，内部RAM的每个单元的值不确定。

每个功能寄存器的重置值如下：堆栈指针SP的重置值为07h，累加器ACC和寄存器B的重置值为00h，数据指针dptr的重置值为0000H，P0、P1、P2和P3的重置值为0ffh。

其他SFR （如PSW、TCON、tmod、tl0、Th0、TL1和Th1）的重置值也为00h。

2、wave中是低128字节和高128字节（0-7fh），低128字节是片内ram区，高128字节（80-ffh）是sfr（特殊功能寄存器）bit则是位于低128字节的20h..2fh区域，即data的20h..2fh区域3.代码位于0000H中，代码地址介于0ffh和FFH之间。

例如：org5000h标签：在db2h、3bh、43h、66h、5h、6dh、88H之后，代码从5000h变为dB4、data是在0到127之间的一个数据存储器地址，或者加128..255范围内的一个特殊功能寄存器（sfr）地址。

两者访问的方式不同。

实际上由于psw的复位设置psw.3=rs0和psw.4=rs1皆为0，所以通用工作寄存器区就是第0区，所以data的00--07h部分是与reg栏中的r0--r7对应的。

以后的则仅代表低128字节的内部ram。

5.IData是0到255范围内的IData内存地址。

IData与数据重叠128字节。

在某些地方，只有数据代表256字节的片上RAM，扩展数据是0到65535范围内的扩展数据存储器地址。

mcs-51单片机是由哪些部分组成的

mcs-51单片机是由哪些部分组成的
学习的内部结构之前，我们先了解下我们现在正在使用的计算机的几大组
成部份：
计算机的五个组成部份：
运算器：用于实现算术和逻辑运算。

计算机的运算和处理都在这里进行;
控制器：是计算机的控制指挥部件，使计算机各部份能自动协调的工作;
存储器：用于存放程序和数据;(又分为内存储器和外存储器，内存储器就如
我们电脑的硬盘，外存储器就如我们的U 盘)
输入设备：用于将程序和数据输入到计算机(例如我们电脑的键盘、扫描仪);
输出设备：输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式
显示或保存(例如我们的打印机)。

注：1、通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器(Central Processing Unit),简称CPU。

2、通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设
备。

51 单片机的内部又有些什么部件组成呢?
下图就是我们要研究学习的对象，51 单片机结构图了。

大家看看图，中间的
一条双横线就是51 单片机的内部总线了。

其它的部件都是通过内部的总线与CPU 相联接的，在第一节课时我们已跟大家讲述过，8051 单片机是总线结构的。

下面我们就51 单片机内部的单个部件与大家进行讲解。

图片1
中央处理器(CPU)：
刚跟大家讲过，需要提醒的是的CPU 能处理8 位二进制数或代码。

CPU 是。

MCS-51单片机的存储器组织结构

MCS-51 单片机的存储器组织结构
特点：哈佛结构，程序存储器与数据存储器分开，两者各有一个相互独
立的64K(0x0000 ~ 0xFFFF)的寻址空间(准确地说，内部数据存储器与外部数据存储器不是一回事)。

程序存储器：
①用于存放程序(可执行的二进制代码映像文件，包括程序中的数据信息)，还包括初始化代码等固件。

②为只读存储器。

注意，这里的只读，是指单片机(CPU)在正常工作时对其的访问方式是只读的;而现在大多数单片机的程序存储器(不管是内部还
是外部)都采用了FLASH ROM，来取代以前所用的ROM、E2PROM 等，可方便地进行在线编程(ISP)。

③标准8051 的内部程序存储器大小为4KB(0x0000 ~ 0x0FFF);而具体的
51 核的兼容单片机的内部ROM 大小需要参考其Datasheet，例如
P89C51RA2xx 的内部程序存储器是8K 的Flash。

④内部、外部存储器统一编址，在软件设计上(指令系统中)没有差别;是否使用外部程序存储器是通过引脚EA 在硬件电路上控制的：不使用外部程
序存储器时，EA=0(接地);如果扩展了外部程序存储器，则使EA=1，当寻址
到内部存储空间以外时，会自动转向外部程序存储器空间(与扩展外部程序存。

第2章 MCS-51单片机的内部结构

P3.4 T0 P3.3 INT1 外部中断1请求外部中断请求计数器0外部输入计数器外部输入
当3个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“1”，个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“ I/O口作输入口使用时 P3.5 T1 计数器1外部输入计数器外部输入 P3.6 WR 外部数据存储器另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态。 I/O口无高阻的另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态。
2.4.2 内部数据存储器共128个字节， 128个字节， 128个字节字节地址为00H 7FH。 00H～字节地址为00H～7FH 00H～1FH：32个单 00H～1FH：32个单元，是4组通用工作寄存器区 20H～2FH：16个单 20H～2FH：16个单可进行128 128位的元，可进行128位的位寻址 30H FH：用户RAM 30H ～ 7FH ：用户 RAM 区，只能进行字节寻址，用作数据缓冲区以及堆栈区。以及堆栈区。
I/O口引脚 2.2.3 I/O口引脚 P0口双向8位三态I/O I/O口地址总线（ (1) P0口：双向8位三态I/O口，地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。数据总线分时复用口，可驱动8 LS型TTL负载。负载 P1口准双向I/O I/O口可驱动4 LS型TTL负载负载。 (2) P1口：8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。转义引引脚与地址总线（高 8 位）复功能说明准双向I/O I/O口 (3) P2口：8位准双向I/O 口，与地址总线（脚可驱动4 LS型TTL负载负载。用，可驱动4个LS型TTL负载。RXD 串行数据接收端 P3.0 准双向I/O I/O口双功能复用口，可驱动4 (4) P3口：8位准双向I/O 口，双功能复用口，可驱动 4 P3.1 TXD 串行数据发送端 P3.2 INT0 外部中断0请求外部中断请求 LS型TTL负载负载。个LS型TTL负载。注意:准双向口与双向三态口的差别。注意:准双向口与双向三态口的差别。

51单片机的内部结构

51单片机的内部结构MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

·数据存储器(RAM)：8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。

·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。

·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

·中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。

·时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。

单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。

51单片机存储器内部结构

MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间：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、片外数据存储器但在逻辑上，即从用户的角度上，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、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。

程序内存ROM寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KBEA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM地址长度：16位作用：存放程序及程序运行时所需的常数。

七个具有特殊含义的单元是：0000H ——系统复位，PC指向此处；0003H ——外部中断0入口000BH —— T0溢出中断入口0013H ——外中断1入口001BH —— T1溢出中断入口0023H ——串口中断入口002BH —— T2溢出中断入口内部数据存储器RAM物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和 SFR区。

作用：作数据缓冲器用。

下图是8051单片机存储器的空间结构图程序存储器一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。

那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。

程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。

其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。

只是程序代码则存放于程序存储器中。

MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。

对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。

强制CPU从外部程序存储器读取程序。

第2章 MCS-51单片机的硬件结构

CPU访问片外存储器时，模拟开关打向右边。P2 口上送出PC高8位地址或DPTR高8位地址信息。再不作 I/O口使用。
(2)通用I/O接口功能
P2口作准双向口使用，与P1口相同，也有输入、输出、端口操作三种工作方式。
3.P2口负载能力
4个LSTTL负载，输出电流≥ 400uA
三、P3口
1. P3口1位结构原理图如图所示
P 奇偶标志
A中1的个数若为奇数P=1,否则P=0
例如：MOV A, #7FH ADD A, #4FH 0111,1111B + 0100,1111B 1100,0110B
结果:(A)=C6H, C=0,AC=1,OV=1,P=0
2.控制器 3.片内存储器
4.4个I/O接口
5.串行接口
6.定时/计数器
先片内、后片外，片内片外连续，二者一般不作重叠。 EA＝0，只访问片外程序存储器 EA＝1，先访问片内程序存储器。当PC >0FFFH（51子系统）或PC>1FFFH(52子系统) ，再去访问片外程序存储器。
存储器编址图如下图所示
0000H
片内ROM /EA=1 0FFFH 0FFFH 1000H 片外ROM 0000H 片外ROM /EA=0 00H 7FH 80H FFH 片外RAM 片内RAM 0000H
有5个中断源
11.111条指令，含乘、除法，有很强
的位处理能力 12.片内采用单总线结构，单一＋5V
电源
52系列主要有8032、8052两种机型。与51系列不同在于：片内数据存储器增至256个字节，3个16位定时/计数器，6 个中断源。
二、内部结构
MCS-51系列单片机的内部结构如下图所示：
1 2 . . .

第2章 MCS-51系列单片机的内部结构

第2章 MCS-51系列单片机的内部结构单片机就是将构成计算机最基本的功能部件集成在一块芯片上的集成芯片。

本章主要介绍MCS-51系列单片机芯片内的硬件结构、性能特性，特别是存储器结构及并行I/O接口结构和工作原理。

只有了解了单片机的存储结构和所能提供的内部资源，才能合理地使用单片机。

2.1 MCS-51系列单片机内部结构和引脚说明MCS-51系列单片机是Intel公司于20世纪80年代初推出的系列8位单片机，经过30多年的发展，目前已发展到十多种产品，属于这一系列的单片机有多种，包括51子系列(如8051/8751/8031)和52子系列(如8052/8752/8032)。

在制造上，MCS-51系列单片机按照两种工艺生产。

一种是HMOS工艺，即高密度短沟道MOS工艺。

另一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺。

CHMOS是HMOS和CMOS的结合，既保留了HMOS高速度和高密度的特点，还具有CMOS的低功耗特点。

HMOS芯片的电平与TTL电平兼容，而CHMOS芯片的电平既与TTL电平兼容，又与CMOS电平兼容。

产品型号中凡带有字母“C”的芯片即为CHMOS芯片(如80C51等)，不带字母“C”的芯片即为HMOS芯片(如8051等)。

在功能上，MCS-51系列单片机有基本型和增强型两类，以芯片型号的末位数字来区分，“1”为基本型，“2”为增强型。

如8051/8751/8031、80C51/87C51/80C31为基本型，而8052/8752/8032、80C52/87C52/80C32为增强型。

MCS-51系列单片机在片内程序存储器的配置上有3种形式，即掩膜ROM、EPROM 和片内无程序存储器。

如在基本型中，8051内有4KB的掩膜ROM，8751内有4KB的EPROM，而8031片内无程序存储器，使用时需在单片机外部扩展程序存储器。

另外，属于MCS-51系列的单片机还有8044/8744/8344，这类单片机增加了串行接口单元(SIU)，专门负责串行通信管理，使单片机的组网功能大大增强。

51单片机存储器结构介绍

MCS-51单片机存储器结构从用户的角度上，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、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产生不同的存储器空间的选通信号。

【程序内存ROM】寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KBEA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM地址长度：16位作用：存放程序及程序运行时所需的常数。

七个具有特殊含义的单元是：0000H ——系统复位，PC指向此处；0003H ——外部中断0入口000BH —— T0溢出中断入口0013H ——外中断1入口001BH —— T1溢出中断入口0023H ——串口中断入口002BH —— T2溢出中断入口【内部数据存储器RAM】物理上分为两大区：00H ~ 7FH（低128单元用户RAM 和高128单元SFR区）作用：作数据缓冲器用。

一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。

那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。

程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。

其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。

只是程序代码则存放于程序存储器中。

MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。

（对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地。

强制CPU从外部程序存储器读取程序。

）对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC 值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。

MCS-51单片机的内部存储器

② AC（PSW.6）——辅助进位标志位。在加减运算中，当有低4 位向高 4 位进位或借位时， AC 由硬件置位，否则 AC 位被清 “0”。在进行十进制数运算时需要十进制调整，此时要用到AC位状态进行判断。
③ F0（PSW.5）——用户标志位。这是一个由用户自定义的标志位，用户根据需要用软件方法置位或复位。例如用它来控制程序的转向。
4. 堆栈类型
向上生长型和向下生长型。MCS-51的堆栈是向上生长的。
5. 堆栈使用方法
① 调用子程序或中断时，返回地址（断点）自动进栈。程序返回时，断点再自动弹回PC。
② 使用专用的堆栈操作指令，进行进出栈操作。保护现场（PUSH）；恢复现场（POP）。
1.4 内部程序存储器
MCS-51单片机的程序计数器PC为16位，因此可以寻址的地址空间为64KB。8051和8751单片机内部有4KB字节 ROM/EPROM程序存储器（0000H～0FFFH），1000H～FFFFH是外部扩展程序存储器地址空间。而8052单片机内部有8KB ROM程序存储器，同样可以扩展到64KB。在64KB程序存储器中，有6 个地址单元具有特殊功能。
3. 堆栈指示器
堆栈共有两种操作：进栈和出栈。
但不论是数据进栈还是出栈，都是对堆栈的栈顶单元进行的，即对堆栈栈顶单元的写和读操作。为了指示栈顶地址，所以要设置堆栈指示器SP。SP的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址。
MCS-51单片机由于堆栈设在内部RAM上，因此SP是一个8位寄存器。实际上SP就是专用寄存器的一员。系统复位后，SP 的内容为07H，但由于堆栈最好在内部RAM的30H～7FH单元中开辟，所以在程序设计时，应注意把SP值初始化为30H。SP的内容一旦确定，栈顶的位置就确定了。

51单片机存储器结构介绍

51单片机存储器结构介绍单片机是一种微型电脑芯片，他能够实现数字信号的处理和控制。

而存储器是单片机的核心组成部分之一，用于存储程序指令和数据。

本文将介绍51单片机的存储器结构。

一、内部存储器1. 代码存储器（ROM）代码存储器是用来存放程序指令的地方，它通常具有只读的特点，因此称之为只读存储器（Read-Only Memory）。

在51单片机中，常见的ROM有EPROM、EEPROM和Flash。

其中，EPROM需要使用紫外线擦除后才能进行写入操作，而EEPROM和Flash则支持电子擦除和写入操作。

2. 数据存储器（RAM）数据存储器用于存储程序中的数据，可以进行读取和写入操作。

51单片机中的RAM分为内部RAM和外部RAM两种类型。

内部RAM 是静态随机存储器（SRAM），容量通常较小，但读取速度快。

而外部RAM则可以通过外部接口来扩展存储容量。

二、外部存储器除了内部存储器之外，51单片机还支持外部存储器的连接，以扩展存储容量。

1. 并行存储器并行存储器是指通过并行接口与单片机进行数据交换的存储器，常见的有静态随机存储器（SRAM）、动态随机存储器（DRAM）和闪存等。

并行存储器的访问速度较快，但通信线路和引脚较多，连接复杂。

2. 串行存储器串行存储器是通过串行接口与单片机进行数据交换的存储器，常见的有串行EEPROM和串行闪存等。

串行存储器相对于并行存储器来说，引脚和通信线路较少，连接较为简单，但访问速度相对较慢。

三、存储器扩展技术1. 存储器芯片选择在实际应用中，我们需要根据需求选择合适的存储器芯片。

不同的存储器芯片具有不同的特性，比如容量大小、访问速度、耗能情况等，需要根据具体需求进行选择。

2. 存储器接口设计单片机与存储器之间的通信需要通过特定的接口进行连接。

在设计存储器接口时，需要考虑接口的引脚数目、速度要求、稳定性等因素，并且保证接口与存储器芯片的电气特性匹配。

3. 存储器管理技术存储器管理是针对大容量存储器的一种管理方法，用于提高存储效率和数据存取速度。

51单片机存储器的结构

51单片机存储器的结构单片机作为一种重要的嵌入式控制器，在各个领域得到了广泛的应用。

而其中的存储器是单片机最重要的组成部分之一。

本文将会详细介绍51单片机存储器的结构，探讨其内部构成和工作原理。

一、存储器的基本概念存储器是计算机系统的核心组成部分之一，负责存储和读取数据。

在51单片机中，存储器主要分为两类：程序存储器和数据存储器。

1. 程序存储器程序存储器也被称为代码存储器，用于存储程序的指令。

在51单片机中，常见的程序存储器为闪存（Flash Memory）。

闪存具有易擦写、可重写的特点，可以存储控制程序和常量数据。

它的特点是在掉电情况下也可以保持数据。

2. 数据存储器数据存储器用于存储数据，包括运算数据和临时数据。

在51单片机中，常见的数据存储器包括随机存储器（RAM）和特殊功能寄存器（SFR）。

二、51单片机存储器的内部结构51单片机的存储器内部结构非常复杂，主要包括RAM、ROM、SFR等几个关键部分。

1. RAMRAM是随机存储器，用于暂时存储数据。

51单片机的RAM被分为三个区域：SFR区、数据区和扩展区。

其中，SFR区用于存储特殊功能寄存器，数据区用于存储变量和数组，扩展区用于存储特殊功能。

2. ROMROM是只读存储器，用于存储程序代码和常量数据。

51单片机中的ROM通常采用闪存结构，具有较大的容量和可编程的特点。

它可以被重写和擦写，适用于程序的调试和更新。

3. SFR特殊功能寄存器（SFR）是51单片机中一种特殊的存储器，用于存储特定功能的相关控制和状态信息。

这些寄存器的值可以被程序访问和修改，用于控制设备的各种功能。

三、51单片机存储器的工作原理51单片机的存储器工作原理是通过地址和数据的交互实现的。

1. 地址总线和数据总线51单片机通过地址总线来传输存储器的地址信息，通过数据总线来传输存储器的数据信息。

地址总线决定了存储器的寻址范围，数据总线决定了存储器的数据传输宽度。

2. 存储器的读写操作在51单片机中，当需要从存储器中读取数据时，首先需要将数据的地址通过地址总线发送给存储器，然后存储器将数据通过数据总线返回给单片机。

51单片机存储器结构介绍

51单片机存储器结构介绍MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间：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、片外数据存储器但在逻辑上，即从用户的角度上，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、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。

程序内存ROM寻址范围：0000H ~ FFFFH容量64KBEA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM地址长度：16位作用：存放程序及程序运行时所需的常数。

七个具有特殊含义的单元是：0000H ——系统复位，PC指向此处；0003H ——外部中断0入口000BH —— T0溢出中断入口0013H ——外中断1入口001BH —— T1溢出中断入口0023H ——串口中断入口002BH —— T2溢出中断入口内部数据存储器RAM物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM和SFR区。

作用：作数据缓冲器用。

下图是8051单片机存储器的空间结构图程序存储器一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。

那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。

程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。

其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。

只是程序代码则存放于程序存储器中。

MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。

对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。

强制CPU从外部程序存储器读取程序。

第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理

2.3 引脚功能——封装形式
40P6-PDIP
单片机技术
2.3 引脚功能——引脚含义
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3 T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7 XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21 VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
2mcs51系列单片机的内部总体结构88微处理器运算部件b数据存储器ramp0口p2口程序存储器特殊功特殊功能寄存器sfrromepromvccvss图21mcs51单片机的基本结构控制部件p1口p3口串行口定时计数器中断系统88xtal1xtal2psenaleeareset端口0驱动器端口2驱动器ram地址锁存器ram1288端口0锁存器端口2锁存器rom4k8b寄存器程序地址寄存器缓冲器寄存器vcc5vvss堆栈指针spacctmp2tmp1p00p07p20p27图22mcs51片内总体结构框图rstpc1寄存器pcdptr指针p10p17psw端口3锁存器端口1锁存器端口1驱动器端口3驱动器scontl0tmodth1iepconth0sbuftxrx中断串行口和定时器逻辑tcontl1iposcp30p37alepsenxtal2xtal1alu指令寄存器定时与控制指令译码器返回本节2

2 MCS-51系列单片机的结构和原理

0023H~002AH
地址去执行程序
串行中断地址区
中断响应后，系统能按中断种类，自动转到各中断区的首
但8个单元难以存下一个完整的中断服务程序，故一般在中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令
JMP、 AJMP以便中断响应后，通过中断地址区，转到
中断服务程序的实际入口地址去
2.3.4 堆栈操作堆栈只允许在其一端进行数据插入和数据删除操作的线性表数据写入堆栈称为插入运算（入栈），PUSH 从堆栈中读出数据称为删除运算（出栈），POP
地址：80H~FFH 存放相应功能部件的控制命令、状态或数据 21个专用寄存器
（SFR）
（1）累加器A （Accumulator）累加器A是8位寄存器，又记做ACC，是一个最常用的专用寄存器。在算术/逻辑运算中用于存放操作数或结果。
（2）寄存器B 寄存器B 是8位寄存器，是专门为乘除法指令设计的，也作通用寄存器用。
I/O口P0、P1、P2、P3集数据输入缓冲、数据输出驱动及锁
存等多项功能于一体
• 字节地址为90H，位地址为90H～97H，只作通用I/O口使用. • 由一个数据输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路组成。内有电阻，输出时无需外接上拉电阻 P1口作输出口使用时: 内部总线输出数据给输出数据锁存器的输入数据线 D.
1. 芯片封装形式
双列直插式DIP（Dual In line Package） 44引脚方形扁平式QFP（Quad Flat Package）
2. 芯片引脚介绍
1）输入/输出口线 4个8位双向口线
2）ALE 地址锁存控制信号 • 在系统扩展时，用于控制把P0口输出的低8位地址
送入锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的分

MCS-51单片机存储器结构

MCS-51单片机存储器结构MCS-51的存储器可分为四类：【1】外部程序存储器ROM 【2】外部数据存储器RAM【3】内部程序存储器ROM一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。

那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。

程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。

其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。

只是程序代码则存放于程序存储器中。

MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。

【对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。

强制CPU从外部程序存储器读取程序。

】【对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。

】8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。

但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意：其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。

另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下：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/计数器1中断地址区。

0023H—002AH 串行中断地址区。

MCS-51单片机的内部结构

作为一般的寄存器用。
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MCS-51的CPU：运算器 2.寄存器 (3) 程序状态字PSW
➢程序状态字是8位寄存器，用于指示程序运行状态信息。 ➢其中有些位是根据程序执行结果由硬件自动设置的，而有些位可由用户通过指令方法设定。
PSW中各标志位名称及定义如下：
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位标志 C AC F0 RS1 RS0 OV — P
写操作，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。 ✓ PC的寻址范围为64KB，即地址空间为0000～0FFFFH。
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MCS-51的CPU：控制器
数据指针DPTR
✓ 数据指针DPTR为16位寄存器，它是MCS—51中唯一的一个16位寄存器。
✓ DPTR通常在访问外部数据存储器时作为地址指针使用，寻址范围为64KB。
✓ 编程时，既可按16位寄存器使用，也可作为两个8位寄存器分开使用。DPH 为DPTR的高八位寄存器，DPL 为DPTR的低八位寄存器。
1
组1
08~0FH
1
0
组2
10~17H
1
1
组3
18~1FH
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程序状态字PSW
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV — P
OV：溢出标志位
在带符号数（补码数）的加减中，OV=1表示运算的结果超出了累加器A的八位符号数表示范围（－128～ +127），产生溢出，因此运算结果是错误的。OV=0，表示未超出表示范围，运算结果正确。
传送、位与、位或等位操作。另外某些控制转移