第五课存储器96927ppt课件

1、存储器、堆栈、SFR数据存储器数据存储器RAMRAMRandom Access MemoryRandom Access Memory）程序存储器程序存储器ROMROMRead Only MemoryRead Only Memory）闪速存储器闪速存储器Flash MemoryFlash MemoryEPROMEPROM（UVUVErazible Programmable ROMErazible Programmable ROMEEPROM/E2PROMElectrical Erasable EEPROM/E2PROMElectrical Erasable Programmable ROM Pr

2、ogrammable ROM静态存储器静态存储器 SRAMStatic RAMSRAMStatic RAM （动态存储器（动态存储器 DRAMDynamic RAMDRAMDynamic RAM）按字节寻址：每个字节按字节寻址：每个字节(8(8个位个位) )占一个地址占一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址单片机的存储器几个2.1.1普林斯顿结构 一般微机通常只有一个逻辑空间，可以随意安排ROM或RAM。访问存储器时，同一地址对应唯一的存储单元，可以是ROM也可以是 RAM，并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结构。 2.1.2 哈佛结构哈佛

3、结构 8051单片机与一般微机的存储器配置方单片机与一般微机的存储器配置方式很不相同。式很不相同。 51单片机的存储器在物理结构上分为程单片机的存储器在物理结构上分为程序存储空间和数据存储空间，共有四个：序存储空间和数据存储空间，共有四个：片内和片外程序存储空间以及片内和片外片内和片外程序存储空间以及片内和片外数据存储空间，这种在物理结构上把程序数据存储空间，这种在物理结构上把程序存储器和数据存储器分开的结构形式称为存储器和数据存储器分开的结构形式称为哈佛结构。哈佛结构。89C51单片机存储器 8051在逻辑上，即从用户角度上在逻辑上，即从用户角度上8051有三有三个存储空间：个存储空间： 片

4、内外统一编址的程序存储器片内外统一编址的程序存储器 片内外不统一编址的数据存储器片内外不统一编址的数据存储器 特殊功能寄存器片内）特殊功能寄存器片内）访问这几个不同的逻辑空间时，采用的指令： 片内外程序存储器空间-MOVC 片内数据存储器空间和SFR-MOV 片外数据存储器地址空间-MOVX52对应的对应的RAM有有384Byte，其中多出的，其中多出的128Byte只能进行间接寻址用只能进行间接寻址用 而而C51是通过对自定义的数据类型来区分访问的是通过对自定义的数据类型来区分访问的存储空间的：存储空间的：片内外程序存储器空间片内外程序存储器空间-code片内数据存储器空间和片内数据存储器空

5、间和SFR-data片外数据存储器地址空间片外数据存储器地址空间-xdata片内间接寻址区间片内间接寻址区间-idata存储器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM区区( (包括位包括位寻址区、工作寄存器寻址区、工作寄存器区都可以用于存放区都可以用于存放数据，故也称为数据数据，故也称为数据缓存寄存器缓存寄存器89C51 1

6、28字字节节00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器区工作寄存器区3工作寄存器区工作寄存器区2工作寄存器区工作寄存器区1工作寄存器区工作寄存器区00FH10H17H18H存储器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻

7、址区工作寄存器区工作寄存器区27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH单元地址单元地址07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 33 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 407F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位地址位地址总共总共128个可个可按

8、位按位寻址寻址的位的位存储器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH89C51 128字节字节89C52 256字节字节只能直接寻址只能直接寻址只能寄存器间接寻址只能寄存器间接寻址(P14)既可间接寻址既可间接寻址,又可直接寻址又可直接寻址外部ROM内部内部ROM(EA=1)外部外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000

9、HFFFFH在程序存储器中，有6个单元具有特殊功能0003H0003H：外部中断：外部中断0 0入口。入口。000BH000BH：定时器：定时器0 0溢出中断入口。溢出中断入口。0013H0013H：外部中断：外部中断1 1入口。入口。001BH001BH：定时器：定时器1 1溢出中断入口。溢出中断入口。0023H0023H：串行口中断入口。：串行口中断入口。5252还有还有002BH002BH对应对应T2T2中断。中断。 使用时，通常在这些入口地址处存放一条绝使用时，通常在这些入口地址处存放一条绝对跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断程序对跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断程序起始地址，或

10、者从起始地址，或者从0000H0000H起始地址跳转到用户设起始地址跳转到用户设计的初始程序上。计的初始程序上。0000H: 80510000H: 8051复位后，复位后，PCPC0000H0000H，即程序从，即程序从0000H0000H 开始执行指令。开始执行指令。 org0000h jmpmain （跳过中断入口地址区）（跳过中断入口地址区） org0100hmain:movp1,#55h mov r0,#3fhLoop:djnzr0,loop cpla movp1,a jmpmain endFFFFH0000H可寻址可寻址片外片外RAMRAM 64K字节字节FFFFH0000H可寻址可

11、寻址片外片外ROMROM 64K字节字节FFFH000H可寻址可寻址片内片内 Flash Flash ROMROM4K 字节字节89C5189C517FH00H片内片内 RAMRAM 128字节字节FFH80H存储器配置片功用：功用：1 1子程序调用和中断服务时子程序调用和中断服务时CPUCPU自动将当自动将当前前PCPC 值压栈保存，返回时自动将值压栈保存，返回时自动将PCPC值弹栈。值弹栈。2 2保护现场保护现场/ /恢复现场恢复现场3 3数据传输数据传输00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普

12、通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区 SP栈顶栈顶下一个进栈的下一个进栈的数据将存在此数据将存在此数据数据进栈进栈已经进栈的数已经进栈的数据存放在此据存放在此初始初始 SP复位后复位后 SP=07HSP=07H，数据进栈时：首先，数据进栈时：首先SP+1SP+1指向指向08H08H单元，第一个放进堆栈单元，第一个放进堆栈的数据将放进的数据将放进08H08H单元，然后单元，然后SPSP再自再自动增动增 1 1，仍指着栈顶，仍指着栈顶堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SPSP管理管理 堆栈区可以安排在堆栈区可以安排在 RAMRAM区任意位置，一般不安排

13、在区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的工作寄存器区和可按位寻址的RAMRAM区，通常放在区，通常放在RAMRAM区的靠后的位置。区的靠后的位置。从堆栈取出数据时：取出的数据是从堆栈取出数据时：取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后前栈顶的数据。然后SPSP再自动减再自动减1 1，仍指着栈顶仍指着栈顶00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区 SP栈顶栈顶当前要出栈的数据当前要出栈的

14、数据数据数据出栈出栈SP-1指向下一个指向下一个将要出栈的数据将要出栈的数据初始初始 SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。从堆栈取出数据时：取出的数据是从堆栈取出数据时：取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后前栈顶的数据。然后SPSP再自动减再自动减1 1，仍指着栈顶仍指着栈顶00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM

15、区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SP-1 指向新的栈指向新的栈顶顶,也就是下一个也就是下一个将要出栈的数据将要出栈的数据数据数据出栈出栈初始初始 SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。89C51特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR专用寄存器）专用寄存器）专用于控制、选择、管理、存放单片机内部各部分专用于控制、选择、管理、存放单片机内部各部分的工作方式、条件、状态、结果的寄存器。的工作方式、条件、状态、结果的寄存器。不同的不同的SFRSFR管理不同

16、的硬件模块，负责不同的功管理不同的硬件模块，负责不同的功能能各司其职各司其职换言之：要让单片机实现预定的功能，必须有相应换言之：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的硬件和软件，而软件中最重要的一项工作就是对SFRSFR写命令要求）。写命令要求）。P0P0、P1P1、P2P2、P3P3： 四个并行输入四个并行输入/ /输出口的寄存器。它里面的内输出口的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。容对应着管脚的输出。SCON (Serial Control Register)SCON (Serial Control Register)SBUF (Serial

17、 Date Buffer) SBUF (Serial Date Buffer) PCON (Power Control Register) PCON (Power Control Register) 与端口相关的与端口相关的7 7个）个）与定时与定时/ /计数器相关的计数器相关的6 6个）个）TMOD (Timer/Counter Mode Register)TMOD (Timer/Counter Mode Register) 定时器工作模式寄存器。定时器工作模式寄存器。TCON (Timer/Counter Control Register)TCON (Timer/Counter Contr

18、ol Register) 定时器控制寄存器。定时器控制寄存器。TH0TH0、TL0 TL0 、TH1TH1、TL1TL1：分别是：分别是T0T0、T1T1的记数初值寄的记数初值寄存器。存器。IP (Interrupt Priority Register) IE (Interrupt Enable Register) 与中断相关的与中断相关的2 2个）个）程序计数器程序计数器PCPCProgram CounterProgram Counter）PC PC 不是一个特殊功能寄存器不是一个特殊功能寄存器SFRSFR，但其作，但其作 用又用又十分重要和特殊十分重要和特殊!特点：特点：它是它是1616位

19、的按机器周期自动增位的按机器周期自动增1 1计数器计数器一切分支一切分支/ /跳转跳转/ /调用调用/ /中断中断/ /复位复位 等操作的本质等操作的本质就是就是: :改变改变 PC PC 值值总指向下一条指令所在首地址总指向下一条指令所在首地址( (当前当前PCPC值值) ) DPTR (Data Pointer)（分成DPH、DPL两个）： 数据指针可以用它来访问外部数据存储器中的任一单元，也可以作为通用寄存器来用，由我们自已决定如何使用。堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器 SPSPStack Pointer): Stack Pointer): 总是指总是指向栈顶向栈顶, ,压栈时先压栈时先 (

20、SP)+1 (SP)+1 然后数据进栈；弹栈然后数据进栈；弹栈时数据先出栈时数据先出栈 然后然后(SP)-1(SP)-1。累加器累加器 ACC:ACC:一个被众多指令用得最频繁的特殊一个被众多指令用得最频繁的特殊功能寄存器功能寄存器( (如：运算、数据传输如：运算、数据传输)。副累加器副累加器 B:B:一个经常与一个经常与 ACC ACC 配合在一起使用的配合在一起使用的特殊功能寄存器特殊功能寄存器( (如：乘法、除法如：乘法、除法) )，此外，它也，此外，它也经常当作普通寄存器使用。经常当作普通寄存器使用。CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0CY(PSW.7)CY(PSW.7)

21、进位进位/ /借位标志位。若借位标志位。若ACCACC在运算过程在运算过程中发生了进位或借位，则中发生了进位或借位，则CY=1CY=1；否则；否则=0=0。它也。它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。AC(PSW.6)AC(PSW.6)半进位半进位/ /借位标志位。若借位标志位。若ACCACC在运算过在运算过程中，程中，D3D3位向位向D4D4位发生了进位或借位，则位发生了进位或借位，则CY=1,CY=1,否则否则=0=0。机器在执行。机器在执行“DA ADA A指令时自动要判指令时自动要判断这一位，我们可以暂时不关心它。断这一位，我们可以暂时不关

22、心它。F0 (PSW.5)F0 (PSW.5)可由用户定义的标志位。可由用户定义的标志位。PSW.6 PSW.5CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0PSW.6 PSW.5例：78H+97H 0111 1000 +1001 0111 1 0000 1111 有进位CY=1没有半进位AC=0CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0RS1(PSW.4)RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)RS0(PSW.3)工作寄存器组选择位。工作寄存器组选择位。RS1RS1，RS0 = 0 1 RS0 = 0 1 则选择了工作寄存器组则选择了工作寄存器组 1 1 区区R0R0R7R7分

23、别代表分别代表08H 08H 0FH0FH单元。单元。RS1RS1，RS0 = 1 0 RS0 = 1 0 则选择了工作寄存器组则选择了工作寄存器组 2 2 区区 R0R0R7R7分别代表分别代表10H 10H 17H17H单元。单元。RS1RS1，RS0 = 1 1 RS0 = 1 1 则选择了工作寄存器组则选择了工作寄存器组 3 3 区区R0R0R7R7分别代表分别代表18H 18H 1FH1FH单元。单元。PSW.4 PSW.3RS1RS1，RS0 = 0 0 RS0 = 0 0 则选择了工作寄存器组则选择了工作寄存器组 0 0 区区R0R0R7R7分别代表分别代表08H 08H 0FH0FH单元。单元。00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器区工作寄存器区3工作寄存器区工作寄存器区2工作寄存器区工作寄存器区1工作寄存器区工作寄存器区0CYACF0RS0OVPRS1P