存储器结构

▪ 中断服务程序存放方法：
▪ （1）从中断地址区首地址开始，在中断地址区中直接 存放；
▪ （2）从中断地址区首地址开始，存放一条无条件转移 指令，
▪
以便中断响应后，通过中断地址区，再转到中断
服务程序的实际入口地址区去。
▪ 二、数据存储器
▪
MCS-51 系 列 单 片 机 数 据 存 储 器 分
内部数据存储器（即片内RAM）和外部
片内ROM（4kB） 0000H～0FFFH 片外ROM（64kB）0000H～FFFFH
两者统一编址!
对 于 8051 来 说 , 程 序 存 储 器 （ ROM ） 的 内 部 地 址 为 0000H~0FFFH, 共 4 KB; 外部地址为 1000H~FFFFH, 共 60 KB。 当程序计数器由内部 0FFFH执行到外部 1000H 时, 会自动跳转。 对于 8751 来说, 内部有 4 KB的EPROM, 将它作为内部程序存 储器; 8031 内部无程序存储器, 必须外接程序存储器。
E、数据指针DPTR （16位）：
存放片外存储器地址，作为片外存储器的指针。 可分成两个8位寄存器DPH、DPL使用。
（2）专用寄存器的字节寻址
▪ 注意：
21个可字节寻址的专用寄存器是不连续地分散 在内部RAM高128单元之中，共83个可寻址位。 尽管还剩余许多空闲单元，但用户并不能使用。
在22个专用寄存器中，唯一一个不可寻址的 PC。PC不占据RAM单元，它在物理上是独立 的，因此是不可寻址的寄存器。
字
节
地
位地址
址
2、内部数据存储器高128单元
▪ 内部RAM的高128单元 ▪ ——专用寄存器(SFR)区 ▪ 地址为80H～FFH ▪ （也称特殊功能寄存器）
（1）SFR（80H～FFH）介绍：
▪
有2套地址
▪ ▪
字节地址：只21个有效（其中仅11个有位地址） 位地址：只83位有效
▪ 其字节地址可被8整除。
▪ B、位寻址区 ：
▪ 字节地址为20H～2FH，既可作RAM，也可位操作。共有 16个RAM单元，共128位，位地址为00H～7FH。
▪ C、用户RAM区：
▪ 32个单元，地址为30H～7FH，在一般应用中常作堆栈区。
用PSW中的两位PSW.4和PSW.3来切换工作寄存 器区，选用一个工作寄存器区进行读写操作。
▪ 专用寄存器：
▪ A、B、PSW、
▪ DPTR、SP。
字
▪ I/O接口寄存器：
节 地
▪ P0、P1、P2、P3、 址
SBUF、TMOD、TCON、
SCON …
位地址
▪ A、程序计数器PC（16位）： ▪ CPU总是按PC的指示读取程序。PC是一个16位的计 数器。其内容为将要执行的指令地址（即下一条指令地 址），可自动加1。因此CPU执行程序一般是顺序方式。当 发生转移、子程序调用、中断和复位等操作，PC被强制改 写，程序执行顺序也发生改变。 ▪ 复位时，PC=0000H。
数据存储器（即片外RAM）。
▪
▪ 内部数据存储器
1、内部数据存储器低128单元
▪ 低128单元是单片机的真 正RAM存储器。
▪ 分为三个区域：
▪ A、寄存器区：
▪
4组寄存器（寄存器阵列）。即4个工作寄存器0区～3区。
每组
8个寄存单元（每单元8位），以R0～R7作寄存器名，暂存运 算数据和中间结果。字节地址为00H～1FH。
§2.2.2 存储器结构
8051单片机在结构上采用了哈佛型,将程序 数据分别放在两个存储器内：
一个称为程序存储器(ROM)； 另外一个称为数据存储器(RAM)。
两个存储器共有四个物理上相互独立的存 储空间:片内ROM、片外ROM、片内RAM、片外 RAM。
即：
存储器的结构图
一、程序存储器
8051单片机内部有4KB的掩膜Rwk.baidu.comM、 8751单片机内部有4KB的EPROM，而8031内 部没有程序存储器，必须外接程序存储器。
对专用寄存器只能使用直接寻址方式，书写时 既可使用寄存器符号，也可使用寄存器单元地 址。
▪ MCS-51的寄存器在片内RAM都有映像地址。 使用时，既可用寄存器名，也可用对应单元地址。
字
字
节
节
地
地
址
址
位地址
3.
外部数据存储器一般由静态RAM构成，其容量大小由 用户根据需要而定, 最大可扩展到 64 KB RAM , 地址是 0000H~0FFFFH。 CPU通过MOVX指令访问外部数据存储器, 用间接寻址方式, R0、R1和 DPTR都可作间接寄存器。注意, 外部RAM和扩展的I/O接口是统一编址的, 所有的外扩I/O 口都要占用 64 KB中的地址单元。
8031 最多可外扩 64 KB程序存储器, 其中 6 个单元地址具 有特殊用途, 是保留给系统使用的。0000H是系统的启动地址, 一 般 在 该 单 元 中 存 放 一 条 绝 对 跳 转 指 令 。 0003H 、 000BH 、 000BH、001BH和 0023H对应 5 种中断源的中断服务入口地址。
三、堆栈操作
1、堆栈的类型
▪ ▪ ▪ 堆栈类型 ▪ ▪
向上生长型 （向地址增大的方向生成）：MCS—51 系列
向下生长型（向地址较低的方向生成）：MCS—96 系列
▪ 复位时 SP=07H。但在程序设计时应将SP值初始化为30H以 后，以免占用宝贵的寄存器区和位地址区。
两组特殊单元
▪ 1、0000H---0002H（复位后：PC=0000H） ▪ 2、0003H---002AH（中断入口） ▪ 0003H---000AH（INT0中断地址区） ▪ 000BH---0012H（T/C0中断地址区） ▪ 0013H---001AH（INT1中断地址区） ▪ 001BH---0022H（T/C1中断地址区） ▪ 0023H---002AH（串行口中断地址区）
▪ B、累加器Acc（8位）： ▪ 需要ALU处理的数据和计算结果多数要经过累加器A。
▪ C、寄存器B （8位）：
▪ 与A累加器配合执行乘、除运算。也可用作通用寄
存器。
▪ D、程序状态字PSW （8位）：
存放ALU运算过程的标志状态。
位 序 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 位符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P