C51单片机的存储器结构
51单片机 原理
51单片机原理
51单片机，又称作8051单片机，是一种微控制器，广泛应用
于嵌入式系统中。
它是由英特尔公司在1980年推出的，并成
为了应用最广泛的单片机架构之一。
51单片机采用哈佛架构，具有8位数据总线和16位地址总线。
它内部集成了CPU、RAM、ROM、I/O口等组成部分。
在工
作时，通过外部时钟源供给给单片机提供时钟信号。
CPU是51单片机的核心部件，用于执行程序指令。
51单片机
的指令集支持多种操作，包括算术、逻辑、移位、跳转等。
数据的存储和处理则在RAM中进行，程序的存储则在ROM中。
RAM是51单片机的临时存储器，用于存储程序中的变量和计算结果。
ROM则是只读存储器，用于存储程序指令。
在单片
机启动时，ROM中的程序会被加载到RAM中，并由CPU执行。
I/O口是51单片机与外部设备进行交互的接口。
它可以被配置为输入或输出，用于连接各种传感器、执行器、显示器等外围设备。
通过I/O口，51单片机可以与外部世界进行数据交换和控制。
为了编程和调试51单片机，我们通常使用专用软件和编程器。
这些工具可以将用户编写的程序烧录到51单片机的ROM中，并通过与单片机的通信接口进行通信。
总的来说，51单片机是一种功能强大且应用广泛的微控制器。
它可以用于控制各种嵌入式系统，如家用电器、车辆电子、工业自动化等领域，为我们的生活和工作提供了便利。
C51数据类型和存储空间
关于单片机存储器的问题,idata,data,badata,xdata,pdata,code,片内存储区,片外存储区关于51单片机内存问题,一直是个疑惑大家的问题,因为51单片机是个很另类的单片机。
下面我给楼主讲解一下:51单片机之所以另类,是因为,他寻址内存的空间,不是靠总线,是用指令的方式。
51单片机有以下几个内存模块组成:1】ROM或者Flash,叫程序存储区,你写的程序是存在这里面的,上电后从这里面执行。
程序存储区也分为片内和片外,一般来说,现在的51很多已经做到了64K,所以很少有外扩片外Flash或者片外的Rom了,Flash或者Rom不管是片内还是片外的,只能用来定义常量,是用code来修饰,也就是说,用code来修饰的东西,在程序运行过程中,不能修改;2】RAM有------内部RAM的低128位(00-7F),对应C语言就是data,比如我定义一个变量,data unsigned char Var = 0;那么,这个Var变量就是放在内部的低128位Ram中-------内部RAM的高128位(80-FF),对应C语言就是idata,比如我定义一个变量,idata unsigned char Var = 0;那么,这个Var变量就是放在内部的高128位Ram中-------特殊功能寄存器(SFR)(80-FF),对应C语言就是Sfr比如我定义一个变量,Sfr unsigned char Var = 0x90;那么,这个Var变量就是放在内部的特殊功能寄存器中,这是你对Var操作,相当于操作一个特殊的寄存器,但是小心,不能随便定义Sfr变量,很危险------外部RAM 64K(0000-FFFF)外部的RAM可以扩展到65536个,但是前256个算是一页,这一页比较特殊,是用pdata来修饰的,当然,也可以用xdata来修饰。
除了第一页的256个以外的其他65280个空间,只能用xdata来修饰;回过头来讨论pdata和xdata,这两个都能修饰外部Ram的第一页,但是,Pdata只能修饰第一页,即最前面的256个外部Ram,那么,这最前面的256个到底用Pdata还是Xdata好的呢?答案:是Pdata,因为Xdata修饰的变量,用的是DPTR寻址,Pdata用的是R0和R1.DPTR因为是16位的,所以可以覆盖整个的64K外部Ram,R0和R1是8位,所以只能寻址最前面的256个,也就是外部Ram的第一页,但是,用R0寻址,比DPTR快一倍,代码也小的很多。
51单片机的基本结构
51单片机的基本结构51单片机是一种高性能、低功耗的微控制器，是嵌入式系统中常用的一种芯片。
它具有集成度高、易编程、可编程性强等特点，在各种电子设备中广泛应用，包括家电、工业控制、汽车电子、智能仪器等领域。
51单片机的基本结构主要包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分。
1.CPU51单片机的CPU是其核心部分，负责执行指令、进行运算处理。
它通常采用哈佛结构，即指令和数据分开存储。
51单片机的CPU主要由ALU （算术逻辑单元）、寄存器组、指令寄存器、程序计数器等部分组成，能够完成基本的运算和控制功能。
2.存储器51单片机的存储器包括ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，是只读的；RAM用于存储变量数据和临时结果，是可读写的。
在51单片机中，通常ROM用于存储程序代码和初始化数据，RAM用于存储运行时数据和临时结果。
3.输入输出端口51单片机的输入输出端口用于与外部设备进行数据交换。
它可以通过不同的接口与外部设备连接，比如并行口、串行口、通用输入输出口等。
通过输入输出端口，51单片机可以与外部设备进行数据传输和通信，实现各种功能。
4.定时计数器51单片机的定时计数器可以用于计时和计数，通常用于控制时序和频率。
在51单片机中，定时计数器可以生成各种定时中断，实现定时控制功能。
定时计数器可以根据需要设定不同的时钟源和计数模式，实现灵活的定时控制。
5.串口通信51单片机的串口通信功能可以用于与外部设备进行串行通信，比如与PC机、外围设备等进行数据传输。
串口通信包括串行口和UART（通用异步收发器），可以通过串行口进行双向数据传输。
串口通信在51单片机中广泛应用于各种通信设备和控制系统中。
总的来说，51单片机的基本结构包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分，通过这些部分的组合和协作，可以实现各种功能和应用。
在实际应用中，设计人员可以根据需要对这些部分进行配置和扩展，实现更丰富的功能和性能要求。
单片机原理-李全利第二版课后题答案
第二章2．80C51单片机的存储器的组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？在使用上有何特点？答：采用哈佛结构，在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间；80C51基本型单片机片内程序存储器为4KB，地址范围是0000H-0FFFH，用于存放程序或常数；片内数据存储器为128字节RAM，地址范围是00H-7FH，用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲；另外在80H-FFH还配有21个SFR。
第三章7．为什么说布尔处理功能是80C51单片机的重要特点？答：单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。
在实现位操作时，借用了程序状态标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”。
8．对于80C52单片机内部RAM还存在高128字节，应采用何种方式访问？答：寄存器间接寻址方式。
15．试编写程序，将内部RAM的20H、21H、22H三个连续单元的内容依次存入2FH、2EH和2DH单元。
答：MOV 2FH，20HMOV 2EH，21HMOV 2DH，22H16．试编写程序，完成两个16位数的减法：7F4DH－2B4EH，结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H单元存差的高8位，31H单元存差的低8位。
答：CLR CYMOV 30H，#7FHMOV 31H，#4DHMOV R0，#31HMOV A，@R0SUBB A ，#4EMOV @R0，A ；保存低字节相减结果DEC R0MOV A，@R0SUBB A，#2BHMOV @R0，A ；保存高字节相减结果17．试编写程序，将R1中的低4位数与R2中的高4位数合并成一个8位数，并将其存放在R1中。
答：MOV A，R2ANL A，#0F0HORL R1，A18．试编写程序，将内部RAM的20H、21H单元的两个无符号数相乘，结果存放在R2、R3中，R2中存放高8位，R3中存放低8位。
c51单片机基础知识
C51单片机是一种基于C语言的微控制器，具有强大的处理能力和灵活的编程特性。
以下是一些关于C51单片机的基础知识：
硬件结构：C51单片机采用冯·诺依曼结构，由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等组成。
存储器：C51单片机内部有一个程序存储器（Flash ROM）、一个数据存储器（RAM）和一个特殊功能寄存器（SFR）。
程序存储器用于存储程序，数据存储器用于存储变量和临时数据，特殊功能寄存器用于控制各种外设和功能。
指令系统：C51单片机的指令系统类似于C语言，包括算术指令、逻辑指令、数据传输指令、程序控制指令等。
外设：C51单片机有多种外设，如定时器/计数器、串行通信接口、中断控制器、I/O端口等。
这些外设可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。
开发环境：C51单片机的开发环境通常包括编译器、调试器和集成开发环境（IDE）。
编译器将C语言代码转换为单片机可执行的机器码，调试器用于在单片机上进行程序调试和仿真，IDE提供了代码编写、编译、调试和下载的一体化环境。
应用领域：C51单片机广泛应用于各种嵌入式系统，如智能仪表、家电控制、通信设备、工业自动化等领域。
总之，C51单片机是一种功能强大、易于编程的微控制器，通过学习和掌握其基础知识，可以开发出各种高效的嵌入式应用系统。
2.1 89C51单片机的内部结构
4. 数据存储器 (1) 功能： 用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、 标志位等。
(2) 编址：
FFH 52子系列才有 FFH
SFR分布在 80H-FFH
其中11个可 位寻址
的RAM区
80H 7FH 80H
普通RAM区
89C51 128字节
30H 2FH 20H 1FH 00H
位寻址区 工作寄存器区
片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H—1FH)
FFH 52子系列才有 的RAM区 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H
工作寄存器区3
工作寄存器区2
工作寄存器区1
R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0
80H 7FH
2
15
1
5
2/3
32
1
5/6
3. 程序存储器 (1) 功能： 用于存放编好的程序和表格常数。 (2) 编址：
0FFFFH
外部 ROM
1000H 0FFFH 内部 ROM 0000H (EA=1) 外部 ROM (EA=0) 0000H 0FFFH
片内ROM和片外ROM取指的速度相同
0000H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
51系列单片机的存储器分为数据存储器和程序存储 器，其地址空间，存取指令和控制信号各有一套。
1. 物理结构
片内程序存储器
程序存储器ROM
89C51存储器
片外程序存储器 片内数据存储器 片外数据存储器
数据存储器ROM
2. 逻辑结构
FFH 特 殊 功 能 寄 存 器 80H 7FH 通用 RAM区 位寻址区 30H 2FH 20H 1FH 0FFFH 工作寄 存器区 0000H 0000H 1000H F0H E0H D0H B8H B0H A8H A0H 98H 90H 88H 80H 特 殊 FFFFH 功 能 寄 存 器 中 位 寻 址 F移位功能；位操作。
51单片机结构原理
51单片机结构原理51单片机是一种典型的微控制器，具有由英特尔公司(Intel)设计和生产的基于哈佛结构的原理。
51单片机的基本结构包括中央处理器部分(CPU)、存储器部分、输入/输出(I/O)部分以及定时/计数器(Timer/Counter)等功能模块。
在中央处理器部分，51单片机采用了8位位宽的数据总线和16位位宽的地址总线。
它具有一组通用寄存器，可以用于存储中间数据和运算结果。
另外，还有一个累加器，用于存储加法操作的结果。
CPU还包括一套指令系统，用于控制程序的执行。
存储器部分包括程序存储器ROM(Read-Only Memory)和数据存储器RAM(Random Access Memory)。
ROM用于存储程序代码，RAM用于存储数据和程序的临时变量。
51单片机使用Harvard结构，将程序存储器和数据存储器分开，可以同时访问两个存储器，提高了执行效率。
输入/输出(I/O)部分包括多个通用I/O端口，可以用于连接外部设备。
这些I/O端口可以通过外部扩展器进行扩展，以满足不同应用的需求。
此外，51单片机还提供了串行通信接口、定时器/计数器等特殊功能引脚。
定时/计数器模块是51单片机的重要功能之一。
它可以生成精确的定时信号，并可以用来计数外部事件的频率。
定时/计数器模块可以通过寄存器配置，实现不同的定时和计数功能。
总之，51单片机结构的核心是中央处理器部分、存储器部分、输入/输出部分和定时/计数器模块。
通过这些功能模块的协同工作，51单片机可以实现各种应用需求，如控制、计算、通信等。
C51存储器类型MCS-51单片机物理存储器区域
C51存储器类型MCS-51单⽚机物理存储器区域1、 data区空间⼩,所以只有频繁⽤到或对运算速度要求很⾼的变量才放到data区内,⽐如for循环中的计数值。
2、 data区内最好放局部变量。
因为局部变量的空间是可以覆盖的（某个函数的局部变量空间在退出该函数是就释放,由别的函数的局部变量覆盖）,可以提⾼内存利⽤率。
当然静态局部变量除外,其内存使⽤⽅式与全局变量相同;3、确保你的程序中没有未调⽤的函数。
在Keil C⾥遇到未调⽤函数,编译器就将其认为可能是中断函数。
函数⾥⽤的局部变量的空间是不释放,也就是同全局变量⼀样处理。
这⼀点Keil C做得很愚蠢,但也没办法。
4、程序中遇到的逻辑标志变量可以定义到bdata中,可以⼤⼤降低内存占⽤空间。
在51系列芯⽚中有16个字节位寻址区bdata,其中可以定义8*16=128个逻辑变量。
定义⽅法是： bdata bit LedState;但位类型不能⽤在数组和结构体中。
5、其他不频繁⽤到和对运算速度要求不⾼的变量都放到xdata区。
6、如果想节省data空间就必须⽤large模式,将未定义内存位置的变量全放到xdata区。
当然最好对所有变量都要指定内存类型。
7、当使⽤到指针时,要指定指针指向的内存类型。
在C51中未定义指向内存类型的通⽤指针占⽤3个字节;⽽指定指向data区的指针只占1个字节;指定指向xdata区的指针占2个字节。
如指针p是指向data区,则应定义为： char data *p;。
还可指定指针本⾝的存放内存类型,如：char data * xdata p;。
其含义是指针p指向data区变量,⽽其本⾝存放在xdata区。
bit是在内部数据存储空间中 20H .. 2FH 区域中⼀个位的地址，或者 8051 位可寻址 SFR 的⼀个位地址。
code是在 0000H .. 0FFFFH 之间的⼀个代码地址。
data是在 0 到 127 之间的⼀个数据存储器地址，或者在 128 .. 255 范围内的⼀个特殊功能寄存器（SFR）地址。
51单片机超详细教程(绝对值)
00
H (低128B) 00H (高128B) 专用 寄存器 内部 RAM 0000H
1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H
2区
1区 0区
工作寄存器区
数据存储器
内部RAM存储器
RAM位寻址区位地址表
单元地址 MSB
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05
(2)复位电路
单片机复位条件:
必须使RST引脚持续2微秒高电平(外部时钟12MHz)
4K
存 储 器
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
片内 ROM 8751
8031
8051
89C51
片内 RAM
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21
LSB
78 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00
注意: 一个单元地址对应有8个位地址 MSB——Most Significant Bit （最高有效位） LSB ——Least Significant Bit （最低有效位）
高128个单元
☆离散分布有21个 特殊功能寄存器SFR。 ☆ 11个可以进行 位寻址。 ☆特别提示：对 SFR只能使用直接 寻址方式，书写时 可使用寄存器符号， 也可用寄存器单元 地址。
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。
51系列单片机寄存器详解
AUXR：辅助寄存器字节地址＝8EH，不可位寻址－ - - WDIDLE DISRTO - - DISALEWDIDLE：WTD在空闲模式下的禁止/允许位当WDIDLE＝0时，WDT在空闲模式下继续计数当WDIDLE＝1时，WDT在空闲模式下暂停计数DISRTO：禁止/允许WDT溢出时的复位输出当DISRTO＝0时，WDT定时器溢出时，在RST引脚输出一个高电平脉冲当DISRT0＝1时，RST引脚为输入脚DISALE ：ALE禁止/允许位当DISALE＝0时，ALE有效，发出恒定频率脉冲当DISALE＝1时，ALE仅在CPU执行MOVC和MOVX类指令时有效，不访问外寄存器时，ALE不输出脉冲信号AUXR1：辅助寄存器1字节地址A2，不可位寻－ - - －－ - - DPSDPS：数据指针寄存器选择位当DPS＝0时，选择数据指针寄存器DPRT0DPRT1时，选择数据指针寄存器DPS 当＝PSW：程序状态字CY——进位标记AC——半进位标记F0——用户设定标记RS1、RS0——4个工作寄存器区的选择位。
VO——溢出标记P——奇偶校验标记PCON：电源控制器及波特率选择寄存器字节地址＝87H，不可位寻址SMOD - - POF GF1 GF0 PD IDLSMOD——波特率倍增位GF1、GF0——用户通用标记PD——掉电方式控制位，PD＝1时进入掉电模式IDL——空闲方式控制位，IDL=1时进入空闲方式在AT89S51中PCON.4是电源断电标记位POF，上电是为1IE：中断允许控制寄存器EA：中断允许总控制位当EA=0时，中断总禁止。
当EA=1时，中断总允许后中断的禁止与允许由各中断源的中断允许控制位进行设置。
EX0（ EX1）：外部中断允许控制位当EX0（ EX1）＝0 禁止外中断当EX0（ EX1）＝1 允许外中断ET0（EX1）：定时/计数中断允许控制位当ET0（ET1）＝0 禁止定时(或计数)中断当ET0（ET1）＝1 允许定时(或计数)中断ET2：定时器2中断允许控制位，在AT89S52、AT89C52中ES：串行中断允许控制位当ES＝0 禁止串行中断当ES＝1 允许串行中断IP：中断优先级控制寄存器PX0——外部中断0优先级设定位PT0——定时中断0优先级设定位PX1——外部中断1优先级设定位PT1——定时中断1优先级设定位PS——串口中断优先级设定位优先级设定位2PT2——定时器SCON：串行口控制寄存器SM0、SM1：串行口工作方式选择位SM2：多机通信控制位REN：允许/禁止串行口接收的控制位TB8：在方式2和方式3中，是被发送的第9位数据，可根据需要由软件置1或清零，也可以作为奇偶校验位，在方式1中是停止位。
C51单片机的结构及原理
编程实例：LED闪烁
LED=0xFF; //LED全亮 delay(1000); //延时
编程实例：LED闪烁
} } ```
编程实例：按键控制LED
目的
通过按键控制LED的亮灭。
实现方法
使用单片机的IO口检测按键状态，根据按键状态控制LED的亮灭。
编程实例：按键控制LED
代码示例 ```c
sbit KEY = P2^0; //定义按键接口
首先检查电源是否正常，确保电源电压稳定 且符合单片机的工作电压范围。其次检查复 位电路是否正常，复位电路中的电容和电阻 值是否正确，以及复位引脚是否连接正确。 最后检查晶振电路是否正常，晶振是否起振， 以及晶振引脚是否连接正确。
程序无法烧录问题排查
总结词
单片机无法正常接收和存储程序，可能是由于编程器与单片机连接不良、编程器驱动程 序未安装、单片机选型不正确等引起的。
感谢您的观看
中断系统
中断系统是C51单片机中用于 实现实时处理和多任务管理的
功能模块。
中断系统能够响应外部事件 或者异常情况，并中断当前 执行的程序，转而执行相应
的中断服务程序。
中断系统包括中断控制器和多 个可编程中断源，可以通过软
件配置和控制。
03 C51单片机工作原理
指令系统与寻址方式
指令系统
C51单片机采用精简指令集结构，包 含一系列基本指令，如算术运算、逻 辑运算、数据传输等。
数据传输方式
01
内部数据传输
C51单片机内部寄存器之间进行 数据传输，通过直接读写寄存器 实现。
02
03
外部数据传输
数据格式
C51单片机与外部设备或存储器 进行数据传输，通过串行或并行 通信接口实现。
51单片机寄存器集(包括所有的寄存器位的详细介绍)
(1)SM0、SM1：串行口工作方式控制位。
SM0，SM1 工作方式00 方式0－波特率由振荡器频率所定：振荡器频率/1201 方式1－波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2SMOD ×(T1溢出率)/3210 方式2－波特率由振荡器频率和SMOD所定：2SMOD ×振荡器频率/6411 方式3－波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2SMOD ×(T1溢出率)/32(2)SM2：多机通信控制位。
< br> 多机通信是工作于方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。
接收状态，当串行口工作于方式2或3，以及SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF，且置位RI发出中断申请，否则会将接受到的数据放弃。
当SM2=0时，就不管第位数据是0还是1，都难得数据送入SBUF，并发出中断申请。
工作于方式0时，SM2必须为0。
(3)REN：允许接收位。
< br> REN用于控制数据接收的允许和禁止，REN=1时，允许接收，REN=0时，禁止接收。
(4)TB8：发送接收数据位8。
< br> 在方式2和方式3中，TB8是要发送的——即第9位数据位。
在多机通信中同样亦要传输这一位，并且它代表传输的地址还是数据，TB8=0为数据，TB8=1时为地址。
(5)RB8：接收数据位8。
在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位数据，用以识别接收到的数据特征。
(6)TI：发送中断标志位。
可寻址标志位。
方式0时，发送完第8位数据后，由硬件置位，其它方式下，在发送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示帧发送结束，TI可由软件清“0”。
(7)RI：接收中断标志位。
可寻址标志位。
接收完第8位数据后，该位由硬件置位，在其他工作方式下，该位由硬件置位，RI=1表示帧接收完成。
11、PCON-----电源管理寄存器PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址是87H，其结构格式如下：。
MCS-51单片机的硬件结构
XTAL1 19
VSS
20
8031 8051 8751
40 VCC 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA/Vpp 30 ALE/PROG 29 PSEN 28 P2.7
27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4 24 P2.3
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4
P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST/VPD 9
RXD/P3.0
10
TXD/P3.1
11
INT0/P3.2
12
INT1/P3.3
13
T0/P3.4
14
T1/P3.5
15
WR/P3.6
16
RD/P3.7
17
XTAL2 18
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RD（外部数据存储器读脉
P3.7
冲）
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2.2 MCS-51单片机的引脚及片外总线结构
2.2.1 MCS-51单片机芯片引脚描述 2.2.2 MCS-51单片机的片外总线结构
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2.2.1 MCS-51单片机芯片引脚描述
图2-7为MCS-51单片机的引脚配置图。 1．主电源引脚VCC和VSS 2．外接晶振引脚XTAL1和XTAL2 3．控制或其他电源复用引脚RST/ VPD、ALE/、 和/VPP 4．输入/输出引脚P0、P1、P2、P3（共32根）
VCC
P2.7 PP22..56 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 PPP000...756
P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
ALE
51单片机的基本结构及其主要组成部分
51单片机的基本结构及其主要组成部分51单片机是一种非常常见的嵌入式微控制器芯片，其被广泛应用于各种电子设备中。
其基本结构及其主要组成部分既是设计开发嵌入式系统的基础，也是学习51单片机的关键。
一、51单片机基本结构51单片机的基本结构主要包括存储器、CPU、输入输出接口以及时钟电路四个部分。
1. 存储器存储器是51单片机系统的一个重要组成部分。
其中包括的存储器主要有ROM、RAM和EEPROM，ROM用来存储程序代码，RAM用来存储变量和中间结果，EEPROM则可实现数据的存储。
2. CPUCPU是整个51单片机系统的核心部分，其主要功能是执行指令，负责程序的控制和各种数据的处理。
在51单片机中，CPU主要通过时钟信号不断地获取并执行程序指令。
3. 输入输出接口输入输出接口是将51单片机与外界连接的一个重要部分，也是实现嵌入式系统功能的关键。
其中包括并口、串口、SPI接口、I2C接口等等，用于处理外设的输入和输出信号。
4. 时钟电路51单片机的时钟电路用来提供时钟信号给CPU，并且用于控制各种外围设备和CPU执行指令的同步。
二、51单片机主要组成部分1. 程序存储器程序存储器是指ROM，其存储了单片机的程序代码。
在51单片机中，程序存储器可以分为两种类型：OTP（一次可编程）ROM和Flash ROM （可被反复擦写）。
在OTP ROM中，编程后的程序无法修改，而Flash ROM则可被反复擦写。
2. 数据存储器数据存储器是指RAM和EEPROM，用来存储程序中的变量和中间结果。
其中RAM用来存储临时数据，EEPROM则用于数据的存储，这些数据在掉电情况下也不会丢失。
3. 中央处理器中央处理器（CPU）是单片机最核心的部分，它负责执行程序中的指令并且控制其它硬件设备的工作。
4. 输入输出接口输入输出接口是将单片机与外部设备相互连接的途径。
在这些接口中，包括并口、串口、SPI、I2C等。
这些接口是为特定的设备开发的，包括LCD显示器、键盘及调制解调器等。
51单片机的结构
51单片机的结构51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，其结构十分复杂而精致。
在实际的嵌入式系统设计中，了解对于程序员和硬件工程师来说至关重要。
首先，51单片机的结构主要由CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器和串行通信接口等几个主要部分组成。
其中，CPU是整个单片机的核心部分，负责执行各种指令和控制整个系统的运行。
51单片机采用的是哈佛结构，即指令存储器与数据存储器分开，这样可以提高指令的执行效率。
其次，51单片机的存储器方面包括ROM和RAM两部分。
ROM主要用来存储程序代码和常量数据，而RAM则用来存储运行时产生的数据和临时变量。
在实际应用中，程序员需要合理地利用ROM和RAM的空间，以保证程序的运行效率和稳定性。
此外，51单片机还具有丰富的I/O口资源，可以用来连接各种外部设备和传感器。
通过I/O口，单片机可以与外部世界进行数据交换和通信，从而实现各种功能。
在实际的嵌入式系统设计中，工程师需要根据具体的需求选择合适的I/O口配置，以实现系统的功能。
定时器/计数器是51单片机中的重要模块之一，用来产生各种定时和计数功能。
通过定时器/计数器，单片机可以实现精确的时间控制和周期性任务处理，例如PWM波形产生、脉冲计数等。
工程师可以根据具体的需求配置定时器/计数器的参数，以满足系统的要求。
最后，51单片机还包含串行通信接口，可以用来与外部设备进行数据传输和通信。
通过串行通信接口，单片机可以与PC机、传感器等设备进行数据交换，从而实现系统的功能。
在实际应用中，工程师需要根据通信协议选择合适的串行通信接口，并合理地设计通信协议，以保证数据的可靠传输。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，51单片机的结构复杂而精致，包含了CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器和串行通信接口等多个部分。
了解51单片机的结构对于嵌入式系统设计和开发至关重要，只有深入理解其结构和原理，才能更好地应用在实际项目中，实现系统的稳定运行和功能实现。
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，
51单片机的程序存储器和数据存储器
一、51单片机的程序存储器结构1.内部结构单片机内部的程序存储器用于存储单片机工作时候的程序，单片机内部专门设置一个16位的程序计数器(PC)，用于知识下一时刻单片机要执行的程序在ROM 空间中的地址位置，即可以存储64Kb空间大小。
程序存储器物理上可以分为片内程序存储器和片外存储器，不同单片机型号有不同的片内程序存储器空间大小。
例如8051单片机片内有4Kb的ROM，那当控制线取0时，PC访问的前4kb空间是片内的ROM;当控制线为0时候，PC访问的是片外的ROM。
2.程序存储器的7个特殊地址51单片机复位后，PC的内容是0000H，即为系统程序的启动地址。
51单片机内部有6个中断源，6个中断源介绍及地址如下所示：中断源之间只间隔8个存储单元，这是不足以存放中断程序的，所以这是中断入口地址，后续有中断服务函数。
二、51单片机的数据存储器数据存储器(RAM)存储单片机运行期间所需要的数据和临时生成的数据。
从物理上分为片内RAM和片外RAM(片外RAM是通过16位的地址总线访问，所以片外RAM也是64kb)。
1.片内数据存储器厂家根据不同的任务要求和需求定义不同的任务块，如下所示：工作寄存器组：一共有32个字节，也被称为通用寄存器，用于临时寄存8个信息，工作寄存器组分为4个组别，每组有R0-R7一共8个数据信息。
位寻址区：一共有16个字节，128位，该区域每一位可按照位于方式使用，这128位会重新分配工作地址。
一般RAM区域：用户编程可以使用的RAM，当然，前两个单元未使用的空间，用户也可以使用。
堆栈区和堆栈指针：先进后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域函数的调用就是一个堆栈操作，如下图所示：为实现堆栈“先入后出，后入先出”数据处理，51单片机内部设置了一个堆栈指针SP。
特殊功能寄存器：专用于控制、管理片内算术逻辑部件等功能模块工作，用户编程时可以直接给特殊功能寄存器设定值。
51单片机内部有包括PC在内19个特殊功能寄存器，如下所示：CPU专用寄存器：累加器A(E0H)，寄存器B(F0H)，程序状态寄存器PSW(D0H)，堆栈寄存器SP(81H)，数据指针DPTR(82H、83H)2.片外数据存储器51单片机内部RAM空间不够时候，就通过总线来扩展片外ram，最多可以扩展64KB.。
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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。
可编辑ppt
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3.3.2 数据储存器
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
只读存储器在正常工作状态下只能从中读出数 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。
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。
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●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。
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
RAM)。
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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。
★ 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
SRAM程序存储器用的是ROM。
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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
（3）外部数据存储器RAM（64K），独立的一 个64K的寻址空间。
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如图3-2所示。
FFFFH
FFFFH
FFH SFR
外部数据 储存器64K (SRAM）
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
由于上述特点，所以在单片机中一般做为程序 存储器。
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3
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。
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。
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，将该地址单元的数取出送到 A中。如图3-5所示， @R0所指的操作数就是 10101010B（AAH）。
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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；
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。
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●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。
第3章 80C51单片机的存储器结构
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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。
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1. 只读存储器ROM
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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
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（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
R6
05H
R5
04H
0组
R4
03H
R3
02H
R2
01H 00H
可编辑RRp01pt
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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。
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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。