CH5存储器
《单片机原理及应用》课件01-51单片机基本结构与存储器分配
内中断
并行口
外中断
P0 P1 P2 P3
串口模块 TXD RXD
中断模块 INT0 INT1
P0.0~P0.7
P2.0~P2.7
VCC (+5V)
GND
RAM地址 锁存器
RAM
通道0驱动器
通道0锁 存器
通道2驱动器
通道2锁 存器
ROM/ EPROM
程序地址寄存器
PSEN ALE
EA RST
B寄存器 ACC TMP2
片内地址空间:RAM 128B(00H-7FH) SFR 128B(80H-FFH)
128B SFR
128B RAM
FFH 21个SFR分布 在80H-FFH
83个可寻址位
80H 7FH
用户、
堆栈区
30H 2FH
位寻址区
20H 1FH
工作寄存器区
00H
内部RAM组织结构
10
所有的RAM区(位 寻址区、工作寄 存器区)都可以 用于存放数据, 故也称为数据缓 存寄存器
特殊功能寄存器(SFR)
▼特殊功能寄存器SFR(专用寄存器)
专用于控制、选择、管理、存放单片机内部各功能 部件的工作方式、条件、状态、结果的寄存器。
▼不同的SFR管理不同的硬件模块,负责不同的功 17 能——各司其职
换言之:要让单片机实现预定的功能,必须有相应 的硬件和软件,而软件中最重要的一项工作就是对 SFR写命令(要求)。
4 堆栈指针SP
堆栈:
在片内RAM中,指定一个专门的区域来存放某 些特别的数据,它遵循先进后出和后进先出 (LIFO/FILO)的原则,这个RAM区叫堆栈。
功用:
22
89C51存储器配置
第二章 单片机的结构和原理
2.3 89C51存储器配置
2.3.1 89C51存储器分类 2.3.2 程序存储器地址空间 2.3.3 数据存储器地址空间
2
2.3.1 89C51存储器分类
程序存储器51 存储器
片外程序存储器 片内数据存储器
数据存储器 RAM
片外数据存储器
3
2.3.2 程序存储器地址空间
1. 通过16位程序计数器PC寻址,最大寻址空间64K 2. 没有指令可以从程序存储空间转移到数据存储空间 3. 片内ROM 4K 0000H~0FFFH
片外ROM 64K 0000H~FFFFH 4. ������������高,访问片内ROM,������������低,访问片外ROM 5. 8031没有片内ROM,������������接地 6. 89C51 片内、片外ROM存取速度相等 7. ROM特殊存储空间(保留的存储单元) 8. 访问ROM 的指令 ,MOVC
P1
P0
EA VCC
ALE
P2 RD P3 WR
锁存器 I/O 页面地址
RAM 数据
6116 地址
WE OE
89C51 外扩片外RAM接法 图2.12 89C51外扩片外RAM接法
Flash ROM队列 FFFF
片外
15
RAM队列
FFFF
片外 RAM
& I/O口
EA=0 片外
0FFF 0000
EA=1 片内
定
志位 进位)
寄存器组选择
溢出 (补码 运算溢 出)
保留
奇\ 位意义 偶校 验位
12
RS1
RS2
寄存器组
0
0
[微机原理课件].ch5-2
② 可以利用循环,
但每循环一次要修改地址(源地址和目的地址),
必须把地址放在寄存器当中,用寄存器间接寻址来寻找 操作数.
20
得到如下程序: … MOV SI,OFFSET AREA1 MOV DI,OFFSET AREA2
MOV CX,100
AGAIN : MOV AL,[SI] MOV [DI],AL INC INC SI DI ;修改地址指针 ;修改地址指针 ;修改个数
6、MOV DS,1234H
IP不能作为目的操作数
不能用立即数对段寄存器赋值
22
2. PUSH (Push word onto stack)
POP (Pop word off stack)
这是两条堆栈操作指令。
(1) 先回忆一下什么是堆栈,为什么需要堆栈 堆栈——按照先进后出原则组织的一段内存区 域 特点: • 下推式的(规定堆栈设置在堆栈段内)改变SP的 内容,随着推入堆栈内容增加,SP的值减少。
① 调用子程序:将下条指令地址即IP值保留下来
(8088中码段寄存器CS和指令指针IP),
才能保证子程序执行完后准确返回主程序继续执行。
②执行子程序时,通常用到内部寄存器,执行结果会 影响标志位,必须在调用子程序之前将现状保护起来 ③ 子程序嵌套或子程序递归(自调自) 保留许多信息,而且保证正确返回(且后进先出)。 后保留先取出原则(即LIFO-LAST In First out)。 注意:SP——堆栈指针,始终指向栈顶。 SP初值用MOV SP,i m来设定。
下列指令源操作数和目的操作数的寻址方 式分别是什么?
(1) MOV DX,100H (2) MOV BX,[0100H] (3) MOV CX,DATA[SI] (4) MOV ES:[SI],AX (5) ADD AX,[BX][DI] (6) AND AX,BX (7) XOR AX,[BX] (8) MOV AL,DATA [BP][DI]
ch5 数组
矩阵的压缩存储
1.特殊矩阵的压缩存储
2.稀疏矩阵的压缩存储
矩阵的压缩存储
特殊矩阵:值相同的元素或零元素分布 具有一定规律,如对称矩阵、三角矩阵、 对角矩阵等。 稀疏矩阵:矩阵中有很多零元素,且无 规律。 压缩存储的基本思想是:
为多个值相同的元素只分配一个存储空间; 对零元素不分配存储空间。
Loc(aij)
Loc(aij)=Loc(a00)+(i×(h2+1)+j)×c
按列优先存储的寻址方法与此类似。
设一个1000 1000的矩阵中有800个非零元素, 若用二维数组存储存放所有的数组元素需要106个存储 单元,而最后影响计算结果的只是那800个非零元素。 因此,需要考虑高效的存储方法,根据数据分布 特征进行压缩存储。
稀疏矩阵的压缩存储——三元组
三元组表:将稀疏矩阵的非零元素对应的三元组所 构成的集合,按行优先的顺序排列成一个线性表。
A=
15 0 0 0 9
0 11 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 6 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
三元组表=( (0,0,15), (1,1,11), (2,3,6), (4,0,9) )
a12 a22 … am2
… … … …
a1n a2n … amn
数组的基本概念
数组的基本操作
⑴ 存取:给定一组下标,读出对应的数组元素; ⑵ 修改:给定一组下标,存储或修改与其相对应的 数组元素。 存取和修改操作本质上只对应一种操作——寻址
数组应该采用何种方式存储?
数组没有插入和删除操作,不用预留空间,适合采 用顺序存储。
a12 a22 … am2
寄存器结构、存储器管理
08
例: MOV AX, [BX+03H]
CX——Count可以作计数寄存器使用。 在循环LOOP指令和串处理指令中用作隐含计数器。 例: MOV CX , 200H AGAIN: …… …… LOOP AGAIN ;(CX)-1(CX),结果0转AGAIN DX——Data可以作为数据寄存器使用。 一般在双字长乘除法运算时, 把DX和AX组合在一起存放一个双字长(32位)数,DX用来存放高16位; 对某些I/O操作DX可用来存放I/O的端口地址(口地址 256)。 例: MUL BX ; (AX)(BX)(DX)(AX) 例: IN AL , DX
奇偶标志PF(Parity Flag)
若算术运算的结果有溢出,则OF=1;
否则 OF=0
3AH + 7CH=B6H,产生溢出:OF=1 AAH + 7CH=(1)26H,没有溢出:OF=0
溢出标志OF(Overflow Flag)
3AH+7CH=B6H,就是58+124=182,
什么是溢出
处理器内部以补码表示有符号数 8位表达的整数范围是:+127 ~ -128 16位表达的范围是:+32767 ~ -32768 如果运算结果超出这个范围,就产生了溢出 有溢出,说明有符号数的运算结果不正确
01
AX——(Accumulator)作为累加器。
02
它是算术运算的主要寄存器,
03
所有I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。
04
例: IN AL , 20H
05
OUT 30H , AX
06
BX——Base用作基址寄存器使用。
07
在计算内存储器地址时,经常用来存放基址。
0
第2章51系列单片机系统结构2.2存储器组织
字节 地址 80H
复位后 初值 FFH
I/O 端口 0(P0 口)
*I/O 端口 1(P1 口)
P1
P1.7 A7H
90H
FFH
*I/O 端口 2(P2 口)
P2
P2.7 B7H P3.7
A0H
FFH
*I/O 端口 3(P3 口) 串行数据缓冲 *串行控制 电源控制及 波特率选择 从地址寄存器 从地址掩蔽寄存器
(1) 工作寄存器区。该区域容量为32个字节,分为 四个区,每区8个字节,对应R0~R7寄存器名。 因此,R0的物理地址可能是00H,也可能是08H、 10H 或18H;同理,R1的物理地址可能是01H, 也可能是09H、11H或19H。 任何时候都只能选择四个工作寄存器区中的一个区 作为当前工作寄存器区,当前工作寄存器区由程序 状态字寄存器PSW的b4(RS1)、b3(RS0)位确定,具 体情况4、b3位 当前区 寄存器R7~R0地址 00 0区 07H~00H 01 1区 0FH~08H 10 2区 17H~10H 11 3区 1FH~18H 由于复位后PSW的b4、b3位为00,因此复位后将选择0 区作为当前工作寄存器区。 修改PSW的b4、b3位即可选择不同的工作寄存器区,这 有利于快速保护现场,提高程序执行效率和中断的响应速 度。
SFR 寄存器名 累加器 B 寄存器 助功能寄存器 助功能寄存器 1 时钟控制寄存器 堆栈指针 数据指针低 8 位 数据指针高 8 位 *程序状态字 符号 b7 Acc B AUXR AUXR1 CKCON SP DPL DPH PSW D7H Cy AFH EA BFH IP — IPH — E7H F7 — — —
哈佛体系结构的程序存储器与数据存储器都拥有自己独立 的总线和寻址空间(典型的如DSP,TI的C5000系列)
ch5-刘彦文-第2版-嵌入式系统原理及接口技术
在本章,地址总线中的ADDR[26:0]有时也简单
写作A[26:0]。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
10
教材中表5-5中,当某bank数据总线宽度为8位 时,地址总线中的ADDR0与芯片地址引脚A0连 接,ADDR1与A1连接,依此类推,一一对应连 接。表中当某bank数据总线宽度为16位时,地 址总线中的ADDR0不与存储器芯片连接,而用 ADDR1与芯片地址引脚A0连接。表中当某bank 数据总线宽度为32位时,地址总线中的 ADDR[1:0]不与存储器芯片连接,而用ADDR2 与芯片地址引脚A0连接。
除了bank0,bank7~bank1数据总线的宽度, 可以在特殊功能寄存器中分别设定。另外,特 殊功能寄存器中还可以设定一些其他参数。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
25
⒈ 存储器控制器13个特殊功能寄存器 13个特殊功能寄存器的名称、地址与Reset值见
教材中表5-9。 ⒉ 数据总线宽度与等待状态控制寄存器
存储控制器有13个特殊功能寄存器,它们中的 一些寄存器,通过设置不同的值,可以允许/禁 止nWAIT;也可以改变ROM/SRAM/SDRAM的总 线读写周期的时间长度等。
另外,虽然特殊功能寄存器不能控制 nXBREQ/nXBACK的定时关系,但是也在这一节 一并给予介绍。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
14
⑵ bank0使用32位数据总线与ROM芯片的连接 图5.3表示bank0与
4片ROM、数据总 线为32位时的连接。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
15
⒌ bank1~bank7与SRAM芯片的连接 图5.4给出了
使用2片SRAM、 32位数据总线, 连接到bank1 的一个例子。
【汇编】各种寄存器介绍
【汇编】各种寄存器介绍计算机寄存器分类简介:32位CPU所含有的寄存器有:4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)2个变址和指针寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP)6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags)1、数据寄存器数据寄存器主要⽤来保存操作数和运算结果等信息,从⽽节省读取操作数所需占⽤总线和访问存储器的时间。
32位CPU有4个32位的通⽤寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。
对低16位数据的存取,不会影响⾼16位的数据。
这些低16位寄存器分别命名为:AX、BX、CX和DX,它和先前的CPU中的寄存器相⼀致。
4个16位寄存器⼜可分割成8个独⽴的8位寄存器(AX:AH-AL、BX:BH-BL、CX:CH-CL、DX:DH-DL),每个寄存器都有⾃⼰的名称,可独⽴存取。
程序员可利⽤数据寄存器的这种“可分可合”的特性,灵活地处理字/字节的信息。
寄存器EAX通常称为累加器(Accumulator),⽤累加器进⾏的操作可能需要更少时间。
可⽤于乘、除、输⼊/输出等操作,使⽤频率很⾼;寄存器EBX称为基地址寄存器(Base Register)。
它可作为存储器指针来使⽤;寄存器ECX称为计数寄存器(Count Register)。
在循环和字符串操作时,要⽤它来控制循环次数;在位操作中,当移多位时,要⽤CL来指明移位的位数;寄存器EDX称为数据寄存器(Data Register)。
在进⾏乘、除运算时,它可作为默认的操作数参与运算,也可⽤于存放I/O的端⼝地址。
在16位CPU中,AX、BX、CX和DX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址,在32位CPU中,其32位寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不仅可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果,⽽且也可作为指针寄存器,所以,这些32位寄存器更具有通⽤性。
2、变址寄存器32位CPU有2个32位通⽤寄存器ESI和EDI。
80C51存储器配置
外部数据存储器
外部数据存储器一般用来存放相对来讲是用不太频 繁的数据,其中的数据不能直接进行处理,要进行 处理前必须提前从外部数据存储器送到单片机内部。
外部数据存储器地址空间寻址范围为64K字节,采 用R0、R1或DPTR寄存器间址方式访问。当采用R0、 R1间址时只能访问00H~0FFH的低256字节,采用 DPTR间址可访问整个64K字节空间。
04H
03H
02H
01H
00H
位寻址区
1、地址: 从20H~2FH共16字节(Byte,缩写为英文大写 字母B)。每字节有8位(bit,缩写为小写b),共 128位,每一位均有一个位地址,可位寻址、位操 作。即按位地址对该位进行置1、清0、求反或判转。
2、用途: 存放各种标志位信息和位数据。
3、注意事项: 位地址与字节地址编址相同,容易混淆。 区分方法:位操作指令中的地址是位地址;
外部数据存储器
共64KB 地址范围:0000H~FFFFH
读写外RAM用MOVX指令, 控制信号是P3口中的RD和WR。
一般情况下,只有在内RAM不能满足应用 要求时,才外接RAM。
读外RAM的过程
外RAM 16位地址分别由P0口(低8位)和P2口(高
8位)同时输出;
ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8位地址信号,
指令,CPU将按修改后PC的16位地址读ROM。
程序存储器(ROM)
读外ROM的过程:
CPU从PC(程序计数器)中取出当前ROM的16位 地址,分别由P0口(低8位)和P2口(高8位)同 时输出,ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8位 地址信号,地址锁存器输出的低8位地址信号和P2 口输出的高8位地址信号同时加到外ROM 16位地址 输入端,当PSEN信号有效时,外ROM将相应地址存 储单元中的数据送至数据总线(P0口),CPU读入 后存入指定单元。
第三讲51单片机存储器及寻址方式
TMOD 定时器方式寄存器
部分专用寄存器介绍
1) 程序状态字寄存器PSW C AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
C:为进位标志,AC:半进位标志,F0 、 F1为用户标志, RS1和RS0为当前工作寄存器组的选择位,OV 是溢出标志 位, P是奇偶标志位。
2)ACC:累加器 3)DPTR:地址寄存器
B ACC PSW TH2* TL2* RCAP2H* RCAP2L* T2MOD* T2CON* IP P3 专 IE 用 WDTRST 寄 P2 存 SBUF 器 SCON 区 P1 SFR TH1 TH0 TL1 TL0 TMOD TCON PCON DP1H DP1L DPH DPL SP P0
工作寄存器区: 00H~1FH
30H 2FH
用户RAM区
位寻址区:
20H~2FH
20H 1FH 18H 17H
位寻址区 (位地址00H~7FH)
第3组工作寄存器区R0~R7
用户RAM区: 30H~7FH
第2组工作寄存器区R0~R7 10H 0FH 第1组工作寄存器区R0~R7 08H 07H 第0组工作寄存器区R0~R7 00H
二、数据存储器
工作寄存器区
地址:00H~1FH,32B;
4组:每组为8个8位寄存器
R0~R7;
由PSW中的RS1,RS0选择 当前工作寄存器。
RS1RS0与工作寄存器的关系
工作寄存器选择
组
0 1 2
RS1 RS0 R0
0 0 1 0 1 0 00H 08H 10H
R1
01H 09H 11H
假定R1寄存器的内容是 60H,则其功能是以 R1寄存 器的内容60H为地址,将60H地址单元的内容与累加器A 中的数相“与”,其结果仍存放在A中。
存储器
外存平均访问时间ms级: 硬盘 9~10ms 光盘 80~120ms 内存平均访问时间ns级: SRAM Cache1 ~ 5ns SDRAM内存 7~15ns EDO内存 60~80ns EPROM存储器 100~400ns
5.1.3 半导体存储器芯片的结构
地 址 寄 存 地 址 译 码
存储体
– – – – – – 8根地址线 A7~A0 1根数据输入线 DIN 1根数据输出线 DOUT 行地址选通 RAS* 列地址选通 CAS* 读写控制 WE*
NC DIN WE* RAS* A0 A2 A1 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
VSS CAS* DOUT A6 A3 A4 A5 A7
5.2.3 动态RAM
• DRAM的基本存储单元是单个场效应管及其极 间电容 • 每个基本存储单元存储二进制数一位 • 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 • 必须配备“读出再生放大电路”进行刷新 • 每次同时对一行的存储单元进行刷新
• DRAM一般采用“位结构”存储体: –每个存储单元存放一位 –需要8个存储芯片构成一个字节单元 –每个字节存储单元具有一个地址
一、DRAM一般结构
Ed T0 B 位线 C0 Y选择线 (列) T2 A 数据线
字线 X(行)选择线 C C1 T1
预充
特点:外部地址线是内部地址的一半
动态RAM的举例-Intel 2164
4.2 随机读写存储器(RAM)
二、DRAM芯片2164
• 存储容量为 64K×1 • 16个引脚:
Cache
CPU I/O接口
内存
外存
5.1 半导体存储器的分类
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。
2012(2)微机接口作业题解_CH5
【5.8】现有1024¯1静态RAM芯片,欲组成64K¯8位存储容量的存储器。
试求需要多少RAM 芯片?多少芯片组?多少根片内地址选择线?多少根芯片选择线?解:1024=1K,1K¯1位扩展到64K¯8位,需:(1) 芯片数:Σ=(64K/1K) ¯ (8bit/1 bit)=64¯8=512(片);(2) 每组芯片构成1K¯8位空间,共需64组;(3) 1K=210,故有10根片内地址选择线,由地址总线提供低位地址信号线,直接接入芯片地址引脚;(4) 芯片选择线即片选线,是由地址总线提供高位地址信号线,接入地址译码器后产生片选输出,再接入芯片片选引脚,共需64根芯片选择线(、至少需要6根高位地址信号线提供译码输入)。
【5.9】下列RAM各需要多少个地址输入端?512¯4位,1K¯8位,1K¯4位,2K¯1位4K¯12位,16K¯1位,64K¯1位,256¯1位解:RAM地址输入端的数量取决于RAM内部的单元数量,即RAM的字容量,也即地址容量,其与RAM的位数无关,有:2n=M,其中,n是地址输入端的数量,M是RAM的字容量。
上述各小题的地址输入端的数量n依次为:29=512Ön=9;210=1KÖn=10;210=1KÖn=10;211=2KÖn=11;212=4KÖn=12;214=16KÖn=14;216=64KÖn=16;28=256Ön=8;【5.10】用下列RAM组成存储器,各需要多少个RAM芯片?地址需要多少位作为片内地址选择端?多少位地址作为芯片选择端?(1)512¯1B RAM组成16K¯8位存储器(2)1024¯1B RAM组成64K¯8B存储器(3)2K¯4B RAM组成64K¯8B存储器(4)8K¯8B RAM组成64K¯8B存储器解:题中*B应视为BIT,即位1.芯片总数分别为(字扩展数¯位扩展数):(1)(16K /0.5K)¯(8/1)=32¯8=256片;(2)(64K /1K)¯(8/1)=64¯8=512片;(3)(64K /2K)¯(8/4)=32¯2=64片;(4)(64K /8K)¯(8/8)=8¯1=8片;2.片内地址选择所需地址位数n(2n=M,M为芯片字容量):(1)29=0.5K=512 Ö n=9(位);(2)210=1K Ö n=10(位);(3)211=2K Ö n=11(位);(4)213=8K Ö n=13(位)3.芯片选择(至少)需要地址位数m(2m=字扩展数):(1)25=32 Ö m=5(位);(2)26=64 Ö m=6(位);(3)25=32 Ö m=5(位);(4)23=8 Ö m=3(位);【5.11】用1K¯8位的存储芯片组成2K¯16位的存储器,其它地址线的高位与74LS138译码器相连接,以产生存储芯片的片选信号。
单片机的存储器结构
位地址
7CH 74H 6CH 64H 5CH 54H 4CH 44H 3CH 34H 2CH 24H 1CH 14H 0CH 04H
7BH 73H 6BH 63H 5BH 53H 4BH 43H 3BH 33H 2BH 23H 1BH 13H 0BH 03H
7AH 72H 6AH 62H 5AH 52H 4AH 42H 3AH 32H 2AH 22H 1AH 12H 0AH 02H
单片机原理及应用
51单片机的存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储 器(RAM)。
程序存储器ROM(Read Only Memory),即只读存储 器,其特点是在程序正常运行时,CPU对ROM存储器只能进 行读操作。它通常用来存储固定不变的程序和数据,如引导 程序、基本输入输出系统程序等。系统掉电后,ROM中的信 息不会丢失。
片内数据存储器可使用8位地址进行访问,其最大可寻址的范围为256个地址单元。 访问片外数据存储器采用间接寻址方式,间接寻址寄存器有以下两种:
➢ R0或R1:二者都是8位寄存器,寻址范围最大为256个单元。 ➢ DPTR:16位地址指针,寻址范围可达64KB。
在访问片外数据存储器时,寻址范围如果超过了256B,就不能用R0或R1作为间接寻 址寄存器了,这时必须使用DPTR寄存器作为间接寻址寄存器。
3. 用户RAM区(30H—7FH) 在片内RAM的低128单元中,通用寄存器占32个单元,位寻址区占16个单元,剩下 的80个单元为供用户使用的一般RAM区,其地址空间为30H~7FH。这部分区域的使用 没有任何规定和限制,但应注意的是,堆栈一般开辟在这个区域中。
12
单片机原理及应用
数据存储器RAM(Random Access Memory),即可 随机读写存储器。它用于存放程序运行期间的中间数据,可 随时进行读写操作。系统掉电时,数据会全部丢失。
C51单片机的存储器结构ppt课件
线上可以最大扩展64K的RAM,可独立寻址,有公 用指令系统〔MOVX传送指令〕,不能用于数据的 运算及处置,所以仅有4条指令,两条读,两条写, 用于普通数据的存放,地址为0000H-FFFFH。寻 址方式采用存放器间接寻址的方式,如MOVX A , @DPTR.,指令中DPTR,开辟在特殊功能存放器 〔SFR〕中,是一个16位的数据存储器〔数据指针
图3-3 内部数据存储器构造
7FH
用户区
30H 2FH
位寻址区
20H 1FH
工作寄存 器区
00H
〔1〕任务存放器区〔00H~1FH〕
共32个单元,又分为4组,每组8个单元,都用 R0~R7表示,如图3-4所示,
1FH
R7
3组
18H
R0
17H
R7
2组
10H
R0
0FH
R7
1组
08H
R0
07H
R7
06H
3-5所示, 指令MOV A , @R0 操作表示。 可以用〔〔R0〕〕=(40H)=AAH表示。
40H 1 0 1 0 1 0 1 0 30H 2FH 20H 1FH 00H 0 1 0 0 0 0 0 0 R0
注:
★ 在存放器寻址中〔Rn〕,这4组存放器,由 用户运用中经过PSW中的RS1和RS0的设定,来确 定用户运用的组。
1000H 0FFFH
外部程序储 存器64K (ROM)
80H 7FH 内部数据
储存器
128B (SRAM) 00H
0000H
内部程序储 存器4K
(ROM)
0000H
★内部数据存储器和外部数据存储器相互之间独立编址,
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。
ch5 典型B to C型网络支付方式述解
电子商务相关知识
• CPU卡 • 有效防范Mifare算法破解的根本解决方案就是 升级改造现有IC卡系统,并逐步将“加密卡” 替换为“CPU卡” • IC卡是集成电路卡的意思,IC卡是一种内藏 大规模集成电路的塑料卡片。IC卡通常可分为 存储卡、加密卡和智能卡三类,存储卡是可以 直接对其进行读、写操作的存储器,加密卡是 在存储卡的基础上增加了读、写加密功能,对 加密卡进行操作时,必须首先核对卡中的密码, 密码正确才能进行正常操作;智能卡则带有微 处理器(CPU),同时也称作CPU卡。
5.1.2 信用卡的网络支付模式及应用特 点
1. 无安全措施的信用卡支付模式
电话、FAX 合法性检查
持卡人
Internet等
商家
银行
风险由商家负责、安全 性差,持卡人的信用卡 隐私信息完全被商家掌 握,支付效率低
5.1.2 信用卡的网络支付模式及应用特 点
2. 借助第三方代理机构的信用卡支付模式
5.1.3 信用卡的网络支付实例介绍
Step 19: 网络即时 支付成功。 顾客方支 付完毕
Step 20: 支付完后 离开https 连接
Step 21: 商家收到银行转 拨的货款后发来 的收款确认Email
5.2 电子现金网络支付方式
5.2.1 电子现金简介 1. 电子现金的定义 • 定义:数字现金又称电子现金,是一种以数据 形式流通的、能被客户和商家普遍接受的、通 过Internet购买商品或服务时使用的货币。
证书
金融专用网 客 户 端
订货信息 商家服务器 确认 收单银行
认证 转账
特点①部分信息加密,效率高;②使用对 支 称和非对称加密技术;③使用商家身份验 信用卡号、密码、支付 付 证数字证书;④无需其他硬件设施。 金额等传递与授权 平 ⑤需要一定成本,微额交易不实用 台
微机原理ch5
第五章 存储器存储器存储器主要内容:§5-1 存储器分类§5-2 随机存取存储器RAM§5-3 只读存储器ROM§5-4 CPU与存储器的连接存储器分类§5-11 存储器分类存储器分类存储器是计算机的主要组成部分之一,是用来存放程序和数据的部件,存储器表征了计算机的“记忆”功能,存储器的容量和存取速度是决定计算机性能的重要指标。
存储器的容量越大,记忆的信息也就越多,计算机的功能也就越强。
一、按用途分类1、内部存储器内部存储器也称为内存,是主存储器。
(1)功能:存放当前正在使用的或经常使用的程序和数据。
(2)特点:存取速度快、容量较小、CPU直接访问(由半导体存储器构成)。
(3)容量:受到地址总线位数的限制8086系统,20条地址线,寻址空间为1M(220)字节;80386系统,32条地址线,寻址空间4G(232)字节。
(4)存放内容:系统软件(系统引导程序、监控程序或者操作系统中的ROM BIOS等)以及当前要运行的应用软件。
2、外部存储器外部存储器也称为外存,是辅助存储器。
(1)功能:用来存放相对来说不经常使用的程序或者数据或者需要长期保存的信息。
(2)特点:存取速度慢、容量大,可以保存和修改存储信息,CPU不直接对它进行访问,有专用的设备(硬盘驱动器、软驱、光驱等)来管理,一般外部存储器由磁表面存储器件构成 。
(3)容量:不受限制,是一种海量存储器。
(4)存放内容:系统软件、应用软件、其他长期保存程序和数据。
3、计算机工作时存取程序和数据的过程(1)由内存ROM中的引导程序启动系统;(2)从外存中读取系统程序和应用程序,送到内存的RAM中,运行程序;(3)程序运行的中间结果放在RAM中,(内存不够时也放在外存中);(4)程序结束时将最后结果存入外部存储器。
二、按存储器性质分类1、RAM随机存取存储器(Random Access Memory)CPU能根据RAM的地址将数据随机地写入或读出。
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2. 最大存取时间: ——访问一次存储器(对指定单元写入或读出)所需要的时间,
这个时间的上限值即最大存取时间,一般为十几ns到几百ns。 从CPU给出有效的存储器地址到存储器输出有效数据所需要的时间
地址总线余下的高位地址线经译码后,做各存储芯片的片选。
通常IO/M信号也参与片选译码。
低位地址线A12~A0直接接在存储芯片上,寻址片内 8K单元; 次高位地址线A15~A13译码后产生片选信号区分 4个存储芯片;
最高位地址线A19~A16及IO/M用作片选信号有效的使能控制。
实际应用中,存储器芯片的片选信号可根据需要选择上述某 种方法或几种方法并用。
这样,32K的地址范围在4个芯片中的分配为:
8K×8芯片 0# 1# 2# 3#
A14 A13
0 0 1 1 0 1 0 1
A12~A0
0…00至1…11 0…00至1…11 0…00至1…11 0…00至1…11
地址范围
0000H—1FFFH 2000H—3FFFH 4000H—5FFFH 6000H—7FFFH
注意:
软件上必须保证这些片选线每次寻址时只能有一位有效,决不允 许多于一位同时有效。
第5章 半导体存贮器
例:用4片6264构成32K×8的存贮区。
1. 全译码法 ——高位地址线A19~A13全部参加译码,产生6264的片选信号。
整个32K×8存储器的地址范围: 00000H— 07FFFH 次高位地址线 A 15~A13译码后产生 仅占用 容量的 8088 1M 32K地址范围。 片选信号区分4个存储芯片; 地址唯一实现 地址唯一实现 最高位地址线A19~A地址连续 全译码的优点 16及IO/M用作 地址连续 全译码的优点 片选信号有效的使能控制。 便于扩充 便于扩充
0
0
1
1
1
0
0
×
读
写
Dout
Din
第5章 半导体存储器
6264SRAM与CPU的连接
D0~D7 A0 • • • A12 MEMW MEMR 高位地 址信号 • • • 译码 电路
• • •
D0~D7 A0 • • • A12 WE OE CS1 CS2
第5章 半导体存储器
3-8译码器74LS138
第5章 半导体存储器
5.2 随机存取存储器(RAM)
5.2.1 静态RAM(SRAM)
第5章 半导体存储器
二、典型芯片 1. 6264引脚及其含义
第5章 半导体存储器
2. 工作方式 HM6264BL工作方式真值表(功能表)。
HM6242BL工作方式
CS1 1 × 0 CS2 × 0 1 WE × × 1 OE × × 1 工作方式 低功耗 低功耗 输出禁止 I/O信号 高阻 高阻 高阻
第5章 半导体存储器
第5章 半导体存储器
5.1 半导体存储器概述
作用:存放待加工的原始数据和中间计算结果以及系统或 用户程序等。 目前计算机内存基本上采用半导体存储器。
第5章 半导体存储器
5.1.1 半导体存储器的性能指 标 1. 容量:指一个存储器芯片能存储的二进制信息。 存储器芯片容量=存储单元数×每单元的数据位数 例:6264 8KB = 8K × 8bit 6116 2KB = 2K × 8bit
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
输
G1 G2A G2B 0 0 0 0 0 0 0
入
C B A 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1
输
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1
用户扩展存储器地 址空间的范围决定 注:MEMW=IO/M+WR 了存储芯片的片选 信号的实现方式。
地址总线余下的高位地址 线经译码后,做各存储芯 片的片选。通常IO/M信号 也参与片选译码.
MEMR=IO/M+RD
第5章 半导体存贮器
用户扩展存储器地址空间的范围决定了存储芯片的片选信号的
实现方式。
从应用角度可分为两大类:
随机存取存储器 (RAM) 半导体存储器 (Memory)
RAM具有易失性,可读,可写,常用于存放数据、中间结果等。 ROM在程序执行时只能读不能写。常用于存放程序或不易变的数据。 掩膜ROM不可改写。 可编程PROM、EPROM、E2PROM及FLASH在 一定条件下可改写。
(20~15) 5
特点: ① 线选法也有地址重叠区。 ② 地址不连续,但简单。
第5章 半导体存贮器
例:用线选法产生4片6264 (0#~3#) 片选信号: A16~A13用作片选, A19~A17未用, 其它信号(数据线,读写信号)的 连接同图5-18。 这时,32K存储器的基本地址范围为:
芯片
0#
8K×16bit 8K×8bit
=2(片)
方法—— 两个芯片的地址线、片选信号 及读/写控制线分别互连; 两个芯片的数据线各自独立, 一片作低8位(D0~D7), 另一片 作高8位(D8~D15)。 即,每个16位数据的高、低字 节 分别存于两个芯片,一次读/写 操作同时访问两个芯片中的同地 址单元。具体连接如右。
出
1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
1
0 × ×
0
0
1 1 1
××× ××× ×××
0
1 1 1
1 1
1 1 1 1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
74LS138引脚功能
第5章 半导体存储器
5.4 存储器连接与扩充
若用存贮芯片构成存贮系统,或对已有的存 贮系统进行容量扩充时,需要通过总线将RAM、 ROM芯片同CPU连接起来,并使之协调工作。
需考虑的问题 ① 总线连接(AB、CB、DB) ② 时序配合 ③ 驱动能力
第5章 半导体存贮器
一、位数扩充 例:用8K×8bit的6264扩充形成8K×16bit的芯片组,所需芯片:
A19~A17
000
A16~A13
0111
A12……A0
00…0至11…1
地址范围
0E000H~0FFFFH
1#
2# 3#
000
000 000
1011
1101 1110
00…0至11…1
00…0至11…1 00…0至11…1
16000H~17FFFH
1A000H~1BFFFH 1C000H~1DFFFH
第5章 半导体存贮器
例:用4片6264构成32K×8的存贮区。
1. 全译码法 ——高位地址线A19~A13全部参加译码,产生6264的片选信号。
注:MEMW=IO/M+WR
MEMR=IO/M+RD
整个32K×8存储器的地址范围: 00000H—07FFFH 仅占用 8088 1M 容量的 32K 地址范围。 地址唯一实现 地址连续 全译码的优点 便于扩充
第5章 半导体存贮器
二、单元数扩充 例:用8K×8bit的6264扩充形成32K×8bit的存储区,需要的8K×8 芯片数为: 32K/8K=4(片)
连接时:⑴ A0~A12,D7~D0,R/W等同名信号连接在一起。 ⑵ 由于容量的扩充,增加了两位地址线,译码后产生 4个片选信号,用于区分4个芯片。
3. 其他指标:功耗,工作电源,可靠性,集成度,价格等。
第5章 半导体存储器
5.1.2
半导体存储器的分类
静态RAM(SRAM) 常用于Cache 动态RAM(DRAM)常用于内存条 掩膜ROM 只读存储器 (ROM) 可编程ROM(PROM) 紫外线可擦除的PROM(EPROM) 电可擦除的PROM(EEPROM) 快擦写存储器(Flash Memory)
ROM与CPU的连接同RAM。
第5章 半导体存贮器
扩充连接图
称地址线A0~A12实现片内寻址,A13~A14实现片间寻址。 当单元数与位数都要扩充时,将以上两者结合起来。如: 用8K×8芯片构成32K×16存储区,需要4×2个芯片。 (1)先扩充位数,每2个芯片一组,构成4个8K×16芯片组; (2)再扩充单元数,将这4个芯片组组合成32K×16存储区。
第5章 半导体存贮器
2.部分译码法 ——除片内寻址外的高位地址 的一部分来译码产生片选信号(简单)。
缺点:地址重叠,每个地址有 2 = 2 个重叠地址。 令未用到的高位地址全为0,则称 为基本存贮器地址。
3.线选法 ——用除片内寻址外的高位地 址线中的任一根做为片选信号,直接 接各存储器的片选端来区别各芯片的 地址。
× × 1 × × 1
(1)片选信号:G1•G2A•G2B (2)CBA译码Y0到Y7有效
第5章 半导体存储器
5.3 只读存储器(ROM)
第5章 半导体存储器
典型芯片(27系列) 2716 2K×8bit 2732 4K×8bit 27512 64K×8bit
通常可互换。引脚OE,CE都 为0时,D0~D7端可读到数据。 Vpp=12.5V或更高时,可写 入,有专用写入器。
第5章 半导体存贮器
5.5 8086/8088与存储器连接
以8088系统总线与SRAM连接为例,AB、CB、DB如何连?