教学情景一存储器课件

1、教学情景一存储器课件 多媒体课件大赛多媒体课件大赛 教学情景一存储器课件 3-1. 51单片机的程序存储器单片机的程序存储器 3-2. 51单片机的数据存储器单片机的数据存储器 3-3. 51单片机的特殊寄存器单片机的特殊寄存器 教学情境一：单灯闪烁控制教学情境一：单灯闪烁控制 子情景三：单片机的存储器子情景三：单片机的存储器 单片机应用技术单片机应用技术 教学情景一存储器课件 程序程序存储器存储器 内部 外部 0000H 0FFFH (4K) 0000H FFFFH (64K) 0000H 0FFFH (4K) 0000H 0001H 0002H (PC) 0000H是程序执行的起始单元,

2、在这三个单元存放一条 无条件转移指令 中断5 中断4 中断3 中断2 中断1 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH 外部中断0 定时器0中断 外部中断1 定时器1中断 串行口中断 8位位 0FFFH 0FFEH EA=1 EA=0EA=1 EA=0 程序程序存储器资源分布存储器资源分布 中断入口地址 教学情景一存储器课件 单片机应用技术单片机应用技术 3.1.3 51单片机的程序存储器管理单片机的程序存储器管理 51系列单片机的程序存储器管理系列单片机的程序存储器管理 每个每个ROM单元单元(byte)对应一个唯一的对应一个唯一的16bit地址编码地址编码(A

3、ddress) CPU要到某个要到某个ROM单元去取指令，是通过把地址写入一个单元去取指令，是通过把地址写入一个16bit的特的特 殊功能寄存器殊功能寄存器程序计数器程序计数器PC(Program Counter)来实现，因此，来实现，因此， 51系列单片机的地址的编码范围系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围通常称为寻址范围)： 0000 0000 0000 0000B 1111 1111 1111 1111B（二进制）（二进制） 0 0 0 0 H F F F F H（十六进制）（十六进制） 0 65535 （十进制）（十进制） 通常习惯说通常习惯说51系列单片机的系列单片机的ROM

4、寻址范围是寻址范围是64K PC的值是的值是CPU根据用户程序的运行流程自动装载的，它的值代表单片根据用户程序的运行流程自动装载的，它的值代表单片 机下一条要执行的指令在机下一条要执行的指令在ROM中的存放位置，用户不能直接对中的存放位置，用户不能直接对PC进进 行操作行操作 教学情景一存储器课件 3.1.3 51单片机的程序存储器管理单片机的程序存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 n51单片机程序存储器分配 n 0000H ：系统的启动单元 系统复位后，单片机从此处开 始取指令开始执行 0003H ：外部中断0入口地址 000BH ：定时器/计数器0中断入口地址 0013H ：外部中断

5、1入口地址 001BH ：定时器/计数器1中断入口地址 0023H ：串行中断入口地址 教学情景一存储器课件 3.2.1 51系列单片机的系列单片机的RAM结构结构 单片机应用技术单片机应用技术 51系列单片机系列单片机RAM结构图结构图 在左图中，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。 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 51系列单片机的数据存储器管理系

6、列单片机的数据存储器管理 51系列单片机对数据存储器系列单片机对数据存储器RAM的管理是通过的管理是通过16bit的特殊功能寄存的特殊功能寄存 器器DPTR(Data Pointer)来实现，每个来实现，每个RAM单元单元(byte)也对应一个特定的地也对应一个特定的地 址编码址编码(Address)，因此，因此，51系列单片机的地址的编码范围系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址通常称为寻址 范围范围)： 0000 0000 0000 0000B 1111 1111 1111 1111B（二进制）（二进制） 0 0 0 0 H F F F F H（十六进制）（十六进制） 0 65535 （

7、十进制）（十进制） 因此因此51系列单片机的系列单片机的RAM寻址范围也是寻址范围也是64K 51系列单片机系列单片机ROM和和RAM 的地址编码范围都是的地址编码范围都是0000HFFFFH， 但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 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。 教学情景一存储器课件 单片机

8、应用技术单片机应用技术 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM 所有所有51单片机内部都含有低单片机内部都含有低128B字节字节RAM和特殊功能寄存器区和特殊功能寄存器区 低低128字节字节 RAM 特殊功能 寄存器区 00H 7FH 80H FFH 32字节字节 工作寄存器区工作寄存器区 16字节 位寻址区 00H 2FH 7FH 80字节字节 用户区用户区 1FH 20H 30H 教学情景一存储器课件 单片机应用技术单片机应用技术 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 标准标准51系列单片机的

9、内部系列单片机的内部RAM低低128B 32字节字节 工作寄存器区工作寄存器区 0组 00H 10H 08H 18H 1组 2组 3组 1FH 组号组号RS1RS1RS0RS0R7R7R6R6R5R5R4R4R3R3R2R2R1R1R0R0 0 00 00 007H07H06H06H05H05H04H04H03H03H02H02H01H01H00H00H 1 10 01 10FH0FH0EH0EH0DH0DH0CH0CH0BH0BH0AH0AH09H09H08H08H 2 21 10 017H17H16H16H15H15H14H14H13H13H12H12H11H11H10H10H 3 31

10、11 11FH1FH1EH1EH1DH1DH1CH1CH1BH1BH1AH1AH19H19H18H18H 低端低端32个字节分成个字节分成4个工作寄存器组，个工作寄存器组， 每组每组8个单元（个单元（R0R7）。当前工作寄存）。当前工作寄存 器组的机制便于快速现场保护。器组的机制便于快速现场保护。 特殊功能寄存器特殊功能寄存器PSW的的RS1、RS0两位两位 决定当前工作寄存器组号。决定当前工作寄存器组号。 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 n标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM 低低128B 32字

11、节 工作寄存器区 16字节字节 位寻址区位寻址区 00H 2FH 7FH 80字节 用户区 1FH 20H 30H 16字节字节 位寻址区位寻址区 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 n 32字节字节 工作寄存器区工作寄存器区 16字节字节 位寻址区位寻址区 00H 2FH 7FH 80字节字节 用户区用户区/堆栈堆栈 1FH 20H 30H n标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM 低低128B 该区域每个单元可以作为一般该区域每个单元可以作为一般RAM单元整体使用。单元整体使用。 例如：例如：MOV

12、20H，#23H；将；将20H单元赋值为单元赋值为 23H指令执行后：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单元中每一位也可以作为独立的可寻址位单独 使用。使用。 例如：例如：20H单元的最低位可表示为单元的最低位可表示为20H.0存储存储 单元地址加位例如：单元地址加位例如：SETB 24H.0；将；将24H单元的单元的 最低位置为最低位置为1 指令执行后：指令执行后： 00100011 00000001 位地址位地址 单元地址单元地址 单元地址单元地址 20H 24H 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管单片机的数据存储器管 理理 标准标准51系列单片

13、机的内部系列单片机的内部RAM 低低128B 位寻址区之后的位寻址区之后的30H-7FH共共80个字节为通用个字节为通用RAM 区，也称用户区，这些单元可以作为数据缓冲器使用。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。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，常需在此区设置在实际应用中，常需在此区设置堆栈堆栈。 单片机应用技术单片机应用技术 教学情景一存储器课件 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM堆栈堆栈 堆栈堆栈

14、是在是在RAM区中划定的一个区域，对该区域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。比如后入先单元的读写操作必须遵守特定的顺序。比如后入先 出，或先入后出原则。出，或先入后出原则。 堆栈的作用堆栈的作用主要用在主要用在子程序的调用子程序的调用过程中或作为过程中或作为特特 殊的数据交换区殊的数据交换区。 堆栈的开辟堆栈的开辟 栈顶的位置由栈顶的位置由SP（堆栈指针）寄存器指示。（堆栈指针）寄存器指示。 复位时复位时SP的初值为的初值为07H，在系统初始化时可以根据用户，在系统初始化时可以根据用户 的需要重新设置。的需要重新设置。 标准标准8051的堆栈一般设在的堆栈一

15、般设在30H7FH的范围内。的范围内。 教学情景一存储器课件 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM堆栈堆栈 堆栈的操作堆栈的操作 3.2.2 51单片机的数据存储器管理单片机的数据存储器管理 单片机应用技术单片机应用技术 65H 64H 63H 62H 61H 栈底60H 59H 内部内部RAM PUSH x PUSH Y PUSH Z 65H 64H Z 63H Y 62H X 61H 栈底60H 59H 内部内部RAM POP L POP M POP N 入栈过程入栈过程出栈过程出栈过程 教学情景一存储器课件 3.3.1 51单片机的特殊寄存器单片机的特殊寄存器 单片机应用技

16、术单片机应用技术 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM SFR 51单片机内部都含有单片机内部都含有128B的特殊功能寄存器区，的特殊功能寄存器区， 其地址为其地址为80HFFH。 但不同的单片机内部特殊功能寄存器的个数是不等但不同的单片机内部特殊功能寄存器的个数是不等 的。的。 这些特殊功能寄存器用于这些特殊功能寄存器用于存放单片机中相应存放单片机中相应 功能部件的控制命令、状态或数据功能部件的控制命令、状态或数据。 教学情景一存储器课件 3.3.1 51单片机的特殊寄存器单片机的特殊寄存器 单片机应用技术单片机应用技术 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM SF

17、R 列举其中的几个：列举其中的几个： 寄存器寄存器位地址位地址/位名称位名称 符号符号地址地址 ACC0E0H 0E7H 0E6H 0E5H 0E4H 0E3H 0E2H 0E1H 0E0H B0F0H0F7H0F6H0F5H0F4H0F3H0F2H0F1H0F0H PSW0D0 H 0D7 H 0D6H0D5 H 0D4 H 0D3 H 0D2 H 0D1 H 0D0 H CYACF0RS1RS0OV-P DPL82H DPH83H 教学情景一存储器课件 3.3.1 51单片机的特殊寄存器单片机的特殊寄存器 单片机应用技术单片机应用技术 标准标准51系列单片机的内部系列单片机的内部RAM SFR 使用方法：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，用户不得在这个存储区中，除了特殊功能寄存器之外剩余的空