80C51讲义单片机的存储器结构

R6
05H
R5
04H
0组
R4
03H
R3
02H
R2
01H
R1
00H
R0
个寄存器对应的地址见表3-1所示 在内部工作寄存器中的地址是唯一，但寄存器名重名，
一个寄存器名对应有4个单元，为了解决重名问题，单片机 用特殊功能寄存器PSW中的RS1、RS0来选择，也就是说， 单片机在工作时不会同时使用这4组寄存器，在某一时刻， 只能选择其中的一组。
由于上述特点，所以在单片机中一般做为程序 存储器。
2. 随机存取存储器RAM
在加电期间，可以随时向存储器里写入数据或 从中读出数据，但掉电后，数据丢失。
SRAM：静态存储器，加电期间数据可以长久保 存，掉电信息丢失。
DRAM：动态存储器，即使在加电期间数据也会 丢失（数据要刷新）。
由于上述特点，所以在单片机中一般作为数据 储存器。
据，用户不能快速地随时修改或者重新写入数据， 数据可长时间的保存。
（1）可编程ROM，可通过专用设备（编程器）将 数据写入ROM。
PROM：用户可一次编程； EPROM：紫外线擦除，电改写（多次）； EEPROM：电擦除，电改写（多次）； FLASHROM：闪存（多次）。 （2）掩膜ROM 用户不能将数据写入，由厂家写入数据。
在指令系统中对于这些空间的访问有以下方法： ●直接使用地址，在指令系统中用“direct”表示， 这种方式称之为直接寻址。
如：指令 MOV A , direct ；指令中的“direct” 就是指内部数据存储器中的地址（00H~7FH）
该指令就是把direct这个单元中的操作数传送到 A中。操作数是指指令中参与操作的数据。
指令系统中出现的“direct”，在实际编程的过 程中不能出现，必须写对应的实际地址 “00H~7FH”，这一点非常重要。
如：MOV A , 30H ；就是将30H中的数送给A。
●直接使用寄存器名R0~R7，指令系统中用“Rn” 表示这8个寄存器，这种方式的寻址称之为“寄存 器寻址”，就是操作数放在寄存器中。
SRAM程序存储器用的是ROM。
3.3 80C51单片机的储存器 3.3.1 8051（80C51）系列存储器结构 1. 物理空间有四个部分
（1）内部数据存储器（128B SRAM)。 （2）外部扩展数据存储器（最大64K
RAM）。 （3）内部程序存储器（4K FlashROM
AT89S51）。 （4）外部扩展程序存储器（最大64K
1000H 0FFFH
外部程序储 存器64K （ROM）
80H 7FH 内部数据
储存器
128B 00H （SRAM)
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，
★内部程序存储器和外部程序存储器统一编址，共用一个64K的寻址空
间。
3.3.2 数据储存器
3.2 计算机中储存器的两种结构 在计算机中存储器的用途是存放程序和数据，
它有两种结构：冯•诺伊曼结构和哈佛结构。 冯•诺伊曼结构：程序和数据共用一个存储器逻
辑空间，统一编址。
哈佛结构：程序与数据分为两个独立存储器逻 辑空间，分开编址。
注： ★ 个人电脑（PC机）采用的是冯•诺伊曼结 构；
★ 单片机一般采用哈佛结构（8051）； ★ 8051(80C51)单片机，数据存储器用的是
数据存储器是采用了静态随机存储器（SRAM） 的结构，掉电信息丢失，故用于暂存数据及运算的 中间结果。
1. 内部数据存储器的结构
内部数据储存器它由工作寄存器区、位寻址区 、用户区三个部分组成，地址范围00H~7FH，共 128个单元。用户对这些单元的访问，可以用“直 接寻址”的方法，即在指令中用“direct”表示，指 的就是00H~7FH这128个地址单元，指令中直接给 出操作数所在单元地址的这种寻址方式称之为“直 接寻址”。 何为寻址方式，即寻找操作数的方法。
3-5所示， 指令MOV A , @R0 操作示意。 可以用（（R0））=(40H)=AAH表示。
RAM)。
2. 逻辑空间有三个部分
（1）程序存储器ROM：包括内部和外部，共用 一个64K的寻址空间。
（2）内部数据存储器RAM（128B），独立的一 个128B的寻址空间。
（3）外部数据存储器RAM（64K），独立的一 个64K的寻址空间。
如图3-2所示。
FFFFH
FFFFH
FFH SFR
外部数据 储存器64K (SRAM）
如：MOV A, @Ri ； 指令中的“@Ri”就是指 工作寄存器R0和R1。该指令就是把Ri中的数取出作 为所取数据的单元地址。指令系统中出现“@Ri”， 在实际编程的过程中不能出现，必须写 “@R0或 @R1”。
如：MOV A , @R0 ；就是将R0中的数取出， 作为所取数据的地址，将该地Βιβλιοθήκη Baidu单元的数取出送到 A中。如图3-5所示， @R0所指的操作数就是 10101010B（AAH）。
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80C51单片机的存储器结构
3.1 存储器的分类
存储器的的作用是用来存放程序和数据，存储 器可分为磁存储和半导体存储器，半导体存储器按 功能又可分为只读存储器ROM和随机存储器RAM， 如图3-1所示。单片机存储器结构中都采用半导体存 储器。
1. 只读存储器ROM 只读存储器在正常工作状态下只能从中读出数
图3-3 内部数据存储器结构
7FH
用户区
30H 2FH
位寻址区
20H 1FH
工作寄存 器区
00H
（1）工作寄存器区（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
如：指令 MOV A , Rn ；指令中的“Rn”就是 指工作寄存器R0~R7。该指令就是把Rn中的操作数 传送到A中。
指令系统中出现的“Rn”，在实际编程的过程中 不能出现，必须写对应的寄存器“R0~R7”。
如：MOV A , R3 ；就是将工作寄存器R3中的 数传送到A中。
●R0和R1这两个寄存器还有一种用法，称之为“ 寄存器间接寻址”，用“@Ri”表示，i=0、1。R0和 R1存放的是操作数所在单元的地址。