单片机4

四川工程职业技术学院单片机应用技术课程电子教案Copyright © 第讲48051及P89V51RD2单片机数据存储器本讲主要内容4-1. 51单片机内部RAM结构4-2. 51单片机的数据存储器管理4-3. 增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM 4-4. 51单片机的RAM扩展4-1. 51系列单片机的RAM 结构51系列单片机RAM 结构图片外扩展RAM低128字节RAM内部扩展RAM高128字节RAM特殊功能寄存器区00H7FH80H FFH片内片外在上图中，单片机内部低128字节RAM 和特殊功能寄存器区是每种51单片机都具备的，高128字节RAM 和内部扩展RAM 只是部分增强型单片机才具有。

大多数单片机应用系统都需要片外扩展RAM ，但不绝对。

51系列单片机的数据存储器管理✧51系列单片机对数据存储器RAM的管理是通过16bit的特殊功能寄存器DPTR(Data Pointer)来实现，每个RAM单元(byte)也对应一个特定的地址编码(Address)，因此，51系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围)：0000 0000 0000 0000B ～1111 1111 1111 1111B（二进制）0 0 0 0 H ～ F F F F H（十六进制）0 ～65535 （十进制）因此51系列单片机的RAM寻址范围也是64K✧51系列单片机ROM和RAM 的地址编码范围都是0000H～FFFFH，但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。

✧51系列单片机中，单片机外接的接口芯片如A/D、D/A等都有互不相同的地址，这些地址都是占用单片机外部RAM 的地址编号。

51系列单片机的数据存储器管理✧目前的51系列单片机视型号不同内部有128-1024byte不等的RAM空间。

用户最好选择合适的单片机型号，避免外扩RAM存储器。

标准51系列单片机的内部RAM✧所有51单片机内部都含有低128B 字节RAM 和特殊功能寄存器区。

内部扩展RAM高128字节RAM特殊功能80H 寄存器区00H7FHFFH低128字节RAM32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH 7FH80字节用户区1FH 20H 30H 低128字节RAM标准51系列单片机的内部RAM ——低128B低端32个字节分成4个工作寄存器组，每组8个单元（R0～R7）。

当前工作寄存器组的机制便于快速现场保护。

特殊功能寄存器PSW 的RS1、RS0两位决定当前工作寄存器组号。

32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH 7FH80字节用户区1FH20H 30H 0组00H10H08H 18H 1组2组3组1FH 组号RS1RS0R7R6R5R4R3R2R1R000007H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H 1010FH 0EH 0DH 0CH 0BH 0AH 09H 08H 21017H 16H 15H 14H 13H 12H 11H 10H 3111FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H标准51系列单片机的内部RAM ——低128B32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH 7FH80字节用户区1FH20H 30H 16字节位寻址区标准51系列单片机的内部RAM ——低128B✧该区域每个单元可以作为一般RAM 单元整体使用。

例如：MOV 20H ，#23H ；将20H 单元赋值为23H 指令执行后：✧单元中每一位也可以作为独立的可寻址位单独使用。

例如：20H 单元的最低位可表示为00H ——位地址20H.0——存储单元地址加位例如：SETB 20H ；将24H 单元的最低位置为1指令执行后：32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH 7FH80字节用户区1FH20H 30H 011120H24H120H 位地址单元地址单元地址标准51系列单片机的内部RAM ——低128B位寻址区之后的30H-7FH 共80个字节为通用RAM 区，也称用户区，这些单元可以作为数据缓冲器使用。

这一区域的操作指令非常丰富，数据处理方便灵活。

在实际应用中，常需在此区设置堆栈。

32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH 7FH80字节用户区1FH20H 30H标准51系列单片机的内部RAM——堆栈✧堆栈——是在RAM区中划定的一个区域，对该区域RAM单元的读写操作必须遵守特定的顺序。

比如先入先出，或先入后出原则。

✧堆栈的作用——主要用在子程序的调用过程中或作为特殊的数据交换区。

堆栈的开辟✧栈顶的位置由SP（堆栈指针）寄存器指示。

✧复位时SP的初值为07H，在系统初始化时可以根据用户的需要重新设置。

✧标准8051的堆栈一般设在30H~7FH的范围内。

标准51系列单片机的内部RAM ——堆栈✧堆栈的操作65H 64H63H62H 61H栈底60H 59H内部RAMPUSH PUSH PUSH X Y Z入栈过程65H 64H63H 62H 61H栈底60H 59H内部RAMPOP L POP MPOP NXY Z 出栈过程先入后出后入先出SPSP SP SP SP SP指针先移动，数据后进栈。

数据先进栈，指针后移动。

标准51系列单片机的内部RAM ——SFR✧51单片机内部都含有128B 的特殊功能寄存器区，其地址为80H —FFH 。

✧但不同的单片机内部特殊功能寄存器的个数是不等的。

✧这些特殊功能寄存器用于存放单片机中相应功能部件的控制命令、状态或数据。

低128字节RAM 00H7FH80H FFH特殊功能寄存器区标准51系列单片机的内部RAM —SFR✧列举其中的几个：寄存器位地址/位名称符号地址ACC0E0H0E7H0E6H0E5H0E4H0E3H0E2H0E1H0E0H B0F0H0F7H0F6H0F5H0F4H0F3H0F2H0F1H0F0H PSW0D0H0D7H0D6H0D5H0D4H0D3H0D2H0D1H0D0HCY AC F0RS1RS0OV-P DPL82HDPH83H标准51系列单片机的内部RAM —SFR使用方法：✧在这个存储区中，除了特殊功能寄存器之外剩余的空闲单元，用户不得使用；✧必须使用直接寻址方式进行访问，可使用寄存器的名称或地址：例如：0E0H——累加器的地址A——累加器的名称✧只有具有位地址和位名称的寄存器才可以位寻址；例如：0D7H——程序状态字最高位的位地址CY——程序状态字最高位的位名称0D0H.7——程序状态字字节地址加位PSW.7——程序状态字字节名称加位内部RAM 容量为1KB ，增加了高128B 和扩展RAM （768B ）。

低128字节RAM内部扩展RAM高128字节RAM特殊功能寄存器区00H7FH80H FFH000H2FFH内部高128B✧具有和SFR 区相同的地址；✧访问方式——必须使用间接寻址方式访问例：给90H 单元赋值30H 可采用如下方式：MOV R0，#90H ；指向90H 单元MOV @R0，#30H ；赋值为30H低128字节RAM 内部扩展RAM高128字节RAM 特殊功能寄存器区00H7FH80H FFH000H2FFH低128字节RAM 内部扩展RAM高128字节RAM 特殊功能寄存器区00H7FH 80H FFH000H2FFH内部扩展RAM000H2FFH 内部扩展RAM （768B ）：000H ～2FFH✧访问受AUXR （辅助寄存器）中的EXTRAM 位控制扩展RAM2FFH000HFFFFH0000H间接寻址外部数据存储器EXTRAM=0EXTRAM=10300HFFFFH间接寻址外部数据存储器内部扩展RAM （768B ）：000H ～2FFH✧访问方式——间接寻址访问✧访问指令——MOVX例如：访问内部扩展RAM 中0A0H 单元可采用：方法一：MOV R0，#0A0H MOVX A ，@R0方法二：MOV DPTR ，#00A0HMOVX A ，@DPTR内部扩展RAM000H2FFH4-4. 51单片机的RAM 扩展外部RAM 扩展实例✧外扩RAM 容量：6116×2（2KB ×2）✧访问方式——间接寻址✧访问指令——MOVX✧访问所需控制信号：地址总线低8位—P0口提供地址总线高3位—P2口提供6116A 片选——P2.66116B 片选——P2.7控制信号：/RD （P3.7）—读允许/WR （P3.6）—写允许E A/VP 31X119X218RE SE T 9RD 17W R16INT 012INT 113T 014T 115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSE N 29AL E /P 30T XD 11RXD 10MCS-518765432123221918211820910111314151617RAM 2048×8A0____2047E N&[I][O]U16116A 8765432123221918211820910111314151617RAM 2048×8A0____2047E N&[I][O]U26116B OC 1C 111D 31Q 22D 42Q 53D 73Q 64D 84Q 95D 135Q 126D 146Q 157D 177Q 168D 188Q19U374L S373GND。