单片机原理第3章

1、Powerpoint 制作：制作：五邑大学信息工程学院五邑大学信息工程学院刘焕成刘焕成电话：电话O)课程主讲：课程主讲：XXX第第3章内容提示章内容提示工程需求分析工程需求分析系统单片机选型系统单片机选型 单片机正常工作的硬件条件单片机正常工作的硬件条件 51系列单片机的存储器结构系列单片机的存储器结构 针对项目的系统硬件设计针对项目的系统硬件设计 3.1.1 MCS-51系列单片机硬件资源系列单片机硬件资源1MCS-51系列单片机存储器结构系列单片机存储器结构单片机的存储器空间分布方式有两类体系结构：单片机的存储器空间分布方式有两类体系结构：（1）独立编址结构：程

2、序和数据存储器各自独立编）独立编址结构：程序和数据存储器各自独立编址。址。（2）统一编址结构：程序和数据存储器统一编址。）统一编址结构：程序和数据存储器统一编址。51机采用独立编址结构，程序和数据存储器各自独机采用独立编址结构，程序和数据存储器各自独立，编址范围均为立，编址范围均为64K。两种体系结构的原理框图如图。两种体系结构的原理框图如图3-1和图和图3-2所示。所示。 2总线（总线（BUS）概念）概念总线是计算机中各部件之间传送信息的公共通道。总线是计算机中各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是内部总线是CPU与内部部件之

3、间联系的通道。与内部部件之间联系的通道。外部总线是外部总线是CPU与外扩部件之间信息交换的通道。与外扩部件之间信息交换的通道。总线包括：数据总线总线包括：数据总线DB（Data Bus），地址总线），地址总线 AB（Address Bus）和控制总线）和控制总线 CB（Control Bus）。）。数据总线结构上要求是双向的。内部数据总线结构上要求是双向的。内部数据总线的位数据总线的位数（也称为宽度），它和微处理器的位数相同。数（也称为宽度），它和微处理器的位数相同。地址总线用来传送地址信息。地址总线用来传送地址信息。地址信息是从地址信息是从CPU发发出的。因此，地址总线是单向的。地址总线的位

4、数决定了出的。因此，地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的存储空间范围。比如可直接寻址的存储空间范围。比如8位单片的地址总位单片的地址总线一般是线一般是16位，因此，位，因此，CPU最大可直接寻址的存储空间范最大可直接寻址的存储空间范围为围为216=64K（65536）字节。）字节。控制总线用来传输控制信号。控制总线用来传输控制信号。如存储器的读如存储器的读/写信号、写信号、地址锁存信号、程序存储器选通信号等。因地址锁存信号、程序存储器选通信号等。因CPU而不同。而不同。 3MCS-51系列单片机内部结构系列单片机内部结构图图3-3是是MCS-51系列单片机内部结构框图。标准

5、系列单片机内部结构框图。标准51主要有主要有9个主要部分：个主要部分：（1）中央处理器（）中央处理器（CPU）。）。（2）存储器区。）存储器区。（3）指令流水线：负责为）指令流水线：负责为CPU输送指令代码。输送指令代码。（4）特殊功能寄存器组（）特殊功能寄存器组（SFR），负责单片机上所），负责单片机上所以硬件资源的管理。以硬件资源的管理。 （5）I/O及外设：及外设：4个并行个并行8位位I/O，5个中断源、个中断源、2个个优先级的中断控制器；优先级的中断控制器；1个支持多机通信的全双工的异步个支持多机通信的全双工的异步串口；串口；2个个16位定时计数器。其资源参考表位定时计数器。其资源参考

6、表3-1。（6）时钟振荡电路，有内部和外部两种时钟方式。）时钟振荡电路，有内部和外部两种时钟方式。（7）定时控制逻辑。）定时控制逻辑。（8）电源管理模块。）电源管理模块。 （9）外部并行扩展总线。当单片机工作于总线扩）外部并行扩展总线。当单片机工作于总线扩展方式时，展方式时，P0、P2、P3.6（ ）、）、P3.7（ ）加上）加上 和和ALE共共20条条I/O线，构成线，构成51机的分时复用总线。机的分时复用总线。51机共机共有有4个控制信号。其中个控制信号。其中分别是复位和程序存分别是复位和程序存储器选择信号。而其它则是动态信号。储器选择信号。而其它则是动态信号。 RWRDPSENAERST

7、和3.1.2 标准标准51的管脚排列及功能的管脚排列及功能图图3-7是是40管脚管脚DIP封装的封装的51系列单片机的管脚图。系列单片机的管脚图。图中有图中有*标记为标记为52系列所有。系列所有。管脚分以下几个部分：管脚分以下几个部分：1电源部分。电源部分。由由VCC（40脚）脚）VSS（20脚）外接电源地两管脚组脚）外接电源地两管脚组成。成。51均为均为+5V供电，电压范围一般为（供电，电压范围一般为（5 5%）V。2定时及控制部分定时及控制部分1）内部振荡电路）内部振荡电路外接晶体构成内部时钟方式，此时：外接晶体构成内部时钟方式，此时：XTAL1为芯片为芯片内部振荡电路输入端；内部振荡电路

8、输入端；XTAL2是芯片内部振荡电路输出是芯片内部振荡电路输出端。端。当当51机用外部时钟时，时钟信号直接从机用外部时钟时，时钟信号直接从XTAL1管脚管脚输入。两种时钟方式如图输入。两种时钟方式如图3-6、3-7所示。所示。图图3-8是一个实用振荡源的参考电路图。振荡器的频是一个实用振荡源的参考电路图。振荡器的频率稳定度可高达率稳定度可高达10-5或更高。或更高。 RST是复位信号输入端，高电平有效。即是复位信号输入端，高电平有效。即51系列均系列均为高电平有效复位型单片机。为高电平有效复位型单片机。单片机上电后，时钟电路开始工作。此时，若在单片机上电后，时钟电路开始工作。此时，若在RST管

9、脚上出现持续管脚上出现持续24个时钟周期以上高电平，就可使个时钟周期以上高电平，就可使51机完成复位。机完成复位。图图3-9为一种低成本上电自动复位电路。为一种低成本上电自动复位电路。图图3-10是带手动复位的上电自动复位电路。复位时是带手动复位的上电自动复位电路。复位时间都在间都在20mS左右（用电路的时间常数估计）。左右（用电路的时间常数估计）。 3）程序存储器选择）程序存储器选择 /VPP：内部：内部/外部程序存储器读选通端。外部程序存储器读选通端。 当当接高电平时，接高电平时，51机复位后机复位后CPU从片内程序存从片内程序存储器取指；若储器取指；若 接低电平，接低电平，CPU将从片外

10、程序存储器将从片外程序存储器取指。取指。EAEAEA 3I/O及外设部分。及外设部分。标准标准51的的I/O口，中断、计数输入；异步串行接口的口，中断、计数输入；异步串行接口的物理实体都集中于此，见图物理实体都集中于此，见图3-3。 51系列单片机的系列单片机的I/O多数都是多功能复用的，原因是：多数都是多功能复用的，原因是：在有限的管脚上，实现更多的功能所采取的策略。在有限的管脚上，实现更多的功能所采取的策略。标准标准51的的P0、P2口复用情况就是兼作地址数据总线。口复用情况就是兼作地址数据总线。而片内外设（不包括而片内外设（不包括I/O）的对外端口都集中在）的对外端口都集中在P3口上。口

11、上。标准标准51系列单片机，系列单片机，I/O复用情况如表复用情况如表3-2所示。所示。 在做在做I/O分配时，尽量考虑保留第二功能，只有在第分配时，尽量考虑保留第二功能，只有在第二功能满足需求时，才考虑将它们应用于二功能满足需求时，才考虑将它们应用于I/O，以免造成，以免造成资源的打损失。对资源的打损失。对51机，安排机，安排I/O时可考虑时可考虑P1、P2、P0、P3.6、P3.7，尽量不要用，尽量不要用P3口的其它位用作口的其它位用作I/O。 3.3 单片机正常工作的硬件条件单片机正常工作的硬件条件问题：问题：先不涉及软件及自身的硬件设施，先不涉及软件及自身的硬件设施，51机正常工作的机

12、正常工作的外外部硬件条件部硬件条件有哪些呢？有哪些呢？ （1）有如图）有如图3-6或图或图3-7所示的电路为所示的电路为51机提供时钟信号。机提供时钟信号。（2）有如图）有如图3-9或图或图3-10所示的复位电路。所示的复位电路。（3）提供一个稳定的满足工作电压条件的工作电源，注意：）提供一个稳定的满足工作电压条件的工作电源，注意：绝不要将电源的极性接反，否则将烧毁单片机！绝不要将电源的极性接反，否则将烧毁单片机！（4）给）给脚接入高或低电平，为脚接入高或低电平，为51机指示程序代码的位机指示程序代码的位置（内部或外部）置（内部或外部） 。只满足正常工作的硬件条件，还不足以让单片机照我们愿望只

13、满足正常工作的硬件条件，还不足以让单片机照我们愿望工作。只有将良好的工作程序载入单片系统后，它才能为我们服务。工作。只有将良好的工作程序载入单片系统后，它才能为我们服务。EA第第4条由于某些增强型条由于某些增强型51机已不用信号进行程序存储机已不用信号进行程序存储器选择，而统一用内部程序存储器了，故器选择，而统一用内部程序存储器了，故 管脚被省略。管脚被省略。 3.4 标准标准51的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器 EA3.3.1 I/O口结构口结构 图图3-11是标准是标准51的的 4组组I/O中任一位电路示意图。其中任一位电路示意图。其中，中，P1、P2、P3口均有内部上拉电阻，阻值很大，属

14、于口均有内部上拉电阻，阻值很大，属于弱上拉或极弱上拉结构，所以，输出驱动能力很小。由于弱上拉或极弱上拉结构，所以，输出驱动能力很小。由于这种接口不是三态门结构，故称为准双向口。只有这种接口不是三态门结构，故称为准双向口。只有P0采采用三态门结构，是真正的双向口。用三态门结构，是真正的双向口。 3.1.2 P0口内部结构及使用口内部结构及使用 3.4 51机存储器结构机存储器结构51机内的存储器有程序存储器、内部数据存储器、机内的存储器有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器和非易失性内部数据存储器之分。由于独外部数据存储器和非易失性内部数据存储器之分。由于独立编址结构，立编址结构，51机系

15、统有机系统有4个独立的物理存储器空间。个独立的物理存储器空间。51系列单片机存储区配置情况如图系列单片机存储区配置情况如图3-12所示。所示。 3.4.1程序存储器程序存储器图图3-14中的空间中的空间1，即为程序存储器空间。，即为程序存储器空间。51机的程机的程序存储器可放在片内，也可放在片外，但总容量不能超过序存储器可放在片内，也可放在片外，但总容量不能超过64K字节（字节（1K=1024，1k=1000）。）。 3.4.2内部数据存储器内部数据存储器图图3-12中的空间中的空间2，即为内部数据（，即为内部数据（RAM）存储区。）存储区。51系列系列RAM区的容量一直延用标准区的容量一直延

16、用标准51的传统方式。的传统方式。 RAM区容量很小，区容量很小，51型为型为128字节，字节，52型以上也只有型以上也只有256字节，字节，并分为高、低并分为高、低128字节两块，低端字节两块，低端128字节与字节与51相同。相同。51机机都有都有128字节的字节的SFR单元。单元。由于内部数据存储区具有运行由于内部数据存储区具有运行速度快、寻址方式多等优点，是单片机的宝贵资源。速度快、寻址方式多等优点，是单片机的宝贵资源。1工作寄存器组工作寄存器组内部数据存储区中地址从内部数据存储区中地址从00H1FH共共32字节单元，字节单元，指定为指定为CPU的的4个通用工作寄存器组的区域，每组含个通

17、用工作寄存器组的区域，每组含8个字个字节单元，名称均为节单元，名称均为R0R7，但属于不同的物理空间。，但属于不同的物理空间。R0R7是是51机最常用的寄存器，它们可以在同一程机最常用的寄存器，它们可以在同一程序中分时工作。由于它们的逻辑名相同，所以在使用它们序中分时工作。由于它们的逻辑名相同，所以在使用它们时，要进行工作区的切换。切换是通过对时，要进行工作区的切换。切换是通过对PSW的第的第3、4位（位（RS0，RS1）的设置实现的，它们的关系如表）的设置实现的，它们的关系如表3-3所示。所示。 【例【例3-1】RAM是可以在线改写的。现需要将内部是可以在线改写的。现需要将内部RAM中中01

18、FH单元的内容依次写为单元的内容依次写为1FH0，假设已经完，假设已经完成（学习第成（学习第4章后请你完成），回答以下问题：章后请你完成），回答以下问题：（1）寄存器组）寄存器组0中中R0R7的地址是什么？其内容是的地址是什么？其内容是什么？什么？（2）如果）如果RS1、RS0的内容对应为的内容对应为1、0，这时当前，这时当前寄存器组是几？寄存器组是几？R0R7的地址是什么？其内容是什么？的地址是什么？其内容是什么？（3）说明题目中）说明题目中01FH和和1FH0这两组数字的意义。这两组数字的意义。 答：答：（1）寄存器组）寄存器组0中中R0R7的地址是的地址是07？其内容？其内容1FH18H

19、。（2）当前寄存器组是）当前寄存器组是2。R0R7的地址是的地址是10H17H？内容为内容为F8（H）。）。（3）01FH是地址，本题就是指是地址，本题就是指4个工作寄存器组个工作寄存器组成员。而随后的成员。而随后的1FH0则是指则是指4组工作寄存器组工作寄存器组组成员的值，成员的值，是数据。是数据。 2.堆栈区堆栈区堆栈是计算机中的具有堆栈是计算机中的具有“先进后出先进后出”(FILO)特性的特性的特殊的可读特殊的可读/写区。堆栈与仓库类似是，堆栈向上生长的。写区。堆栈与仓库类似是，堆栈向上生长的。堆栈在计算机中用来实现以下特殊功能：堆栈在计算机中用来实现以下特殊功能：（1）保存中断返加地址

20、。）保存中断返加地址。（2）保存子程序调用返加地址。）保存子程序调用返加地址。（3）保护现场。）保护现场。（4）交换信息。）交换信息。 51机要求将堆栈设置在内部数据区中，原因很简单，机要求将堆栈设置在内部数据区中，原因很简单，所有所有51机都有内部机都有内部RAM。堆栈是向上增长的，因此堆栈应遵循设置在片内堆栈是向上增长的，因此堆栈应遵循设置在片内RAM区的顶端这一原则，以避免堆栈与数据区的冲突。区的顶端这一原则，以避免堆栈与数据区的冲突。从这一原则出发，某标准从这一原则出发，某标准51系统需要系统需要32字节的堆栈字节的堆栈空间，则栈底应设置在空间，则栈底应设置在5FH处。堆栈通过指定堆栈

21、指针处。堆栈通过指定堆栈指针SP的值来设置。完成这一任务的指令如下：的值来设置。完成这一任务的指令如下：MOVSP，#5FH ；与与C51“SP = 0 x5f”等价，是等价，是C程程序的用法。序的用法。 【例【例3-2】写出标准】写出标准52及以上机型，堆栈设置及数据及以上机型，堆栈设置及数据进栈和出栈的程序段。进栈和出栈的程序段。解：标准解：标准52及以上机型，具有及以上机型，具有256单元片内单元片内RAM，最高地址为最高地址为FFH。根据堆栈区设置在。根据堆栈区设置在RAM区的顶部这一区的顶部这一要领，栈底设置在要领，栈底设置在D0H，堆栈区为，堆栈区为47B单元。程序段如下：单元。程

22、序段如下： MOV SP，#0D0H；SP初值为初值为D0HMOVA，#0AAH；(A)=AAHPUSHACC；将；将A的内容压入堆栈，见图的内容压入堆栈，见图3-13（a）POPB；堆栈的内容弹出存入；堆栈的内容弹出存入B，见图，见图3-13（b）出栈命令指令的助记符是出栈命令指令的助记符是POP。如果在。如果在PUSH ACC后面用一个后面用一个POP ACC指令，则完成对指令，则完成对A的保护和还原的的保护和还原的过程。但如果想将寄存器过程。但如果想将寄存器A的值赋予的值赋予B，则出堆的指令就，则出堆的指令就要用要用POP B了。图了。图3-13（b）是出栈过程的示意图。）是出栈过程的示

23、意图。 3.用户数据区用户数据区片内片内RAM资源除去工作寄存器组和堆栈区剩下的部资源除去工作寄存器组和堆栈区剩下的部分，才是真正的用户数据区。分，才是真正的用户数据区。（1）可位寻址区：指即可按字节存取，也可以对字）可位寻址区：指即可按字节存取，也可以对字节中任意一位进行存取的节中任意一位进行存取的RAM区。区。51机对位于片内机对位于片内RAM区中区中20H2FH这这16个字节赋予了这一特性。于是个字节赋予了这一特性。于是16个字个字节共有节共有168=128个位单元和位地址。如表个位单元和位地址。如表3-4所示。所示。 （2）地址）地址30H以后的以后的RAM区为不可位寻址区，即区为不可

24、位寻址区，即它们没有位寻址的功能。其中它们没有位寻址的功能。其中20H7FH可以可以直接寻址也直接寻址也可间接寻址区。而可间接寻址区。而80HFFH只有间接寻址一种被访问的只有间接寻址一种被访问的寻址方式，并且只有寻址方式，并且只有52以上机型才有！以上机型才有！片内片内RAM也称为也称为数据缓冲区。数据缓冲区。 4.特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFR）SFR位于片内位于片内80HFFH区域内，与片内区域内，与片内RAM高端高端128字节地址编号重合，但它们属于不同的物理存储区。字节地址编号重合，但它们属于不同的物理存储区。为了区分访问的对象，为了区分访问的对象，51机规定：机规定：SFR

25、只能直接寻只能直接寻址。而片内高端址。而片内高端128字节的字节的RAM区，只能间接寻址，地址区，只能间接寻址，地址重合问题得以解决。重合问题得以解决。由于由于SFR总是频繁地被总是频繁地被CPU访问应具有位寻址功能。访问应具有位寻址功能。片内还有片内还有80HFFH共共128个位地址空闲，正好分配给个位地址空闲，正好分配给SFR。位地址分配情况如表位地址分配情况如表3-5所示。所示。 1）不难发现，）不难发现，SFR中可位寻址的寄存器的地址低位中可位寻址的寄存器的地址低位不是不是0，就是，就是8。归纳得到：。归纳得到：SFR中可位寻址单元的地址均中可位寻址单元的地址均值可被值可被8整除，记住

26、这个结论。整除，记住这个结论。2）用户数据区的）用户数据区的128个位，加上个位，加上SFR区的区的 128个位个位单元形成单元形成51机的机的256个位单元。个位单元。3）51机的设计者，为机的设计者，为SFR预留了预留了128字节单元。标字节单元。标准准51只有只有21个个SFR，标准，标准52由于多了定时器由于多了定时器2（T2），增），增加了表中带加了表中带*号的号的6个成员，个成员，SFR的数量增至的数量增至27个。多余的个。多余的空间为空间为51产品升级并向下兼容打下了基础。产品升级并向下兼容打下了基础。4）51机内嵌的外设均由机内嵌的外设均由SFR管理。管理。SFR的操作、控的操

27、作、控制方式与制方式与RAM相同，因此，相同，因此，51机省去了对外设操作的专机省去了对外设操作的专用指令，使指令系统得到精简。同时，由于寄存器寻址方用指令，使指令系统得到精简。同时，由于寄存器寻址方式灵活多样，使得式灵活多样，使得51机对片上外设（内嵌的外设）的操作机对片上外设（内嵌的外设）的操作灵活多样，效率极高。灵活多样，效率极高。5）每个）每个SFR都有确定的复位值，将直接影响片上外都有确定的复位值，将直接影响片上外设的初始工作状态，见表设的初始工作状态，见表3-5。6）几个常用的与内嵌外设无关的特殊功能寄存器如）几个常用的与内嵌外设无关的特殊功能寄存器如表表3-6所示。所示。 （1）

28、累加器）累加器A早期的早期的CPU没有乘法运算指令，因此乘法运算需要通过多次没有乘法运算指令，因此乘法运算需要通过多次加法实现，而在运算过程中，寄存器加法实现，而在运算过程中，寄存器A起累加作用，起累加作用，“累加器累加器”由由此得名。此得名。A 是最繁忙的是最繁忙的SFR，其地位就相当于交通枢纽。为了提高，其地位就相当于交通枢纽。为了提高51机的运行速度，要赋予它位寻址功能，机的运行速度，要赋予它位寻址功能，A的的8个位，位地址为个位，位地址为E0HE7H。A的位地址起名为的位地址起名为ACC.0ACC.7。例如：。例如：MOV A，#5AH；MOV 0E0，#5AH（ACC = 0 x5a

29、；）；）SETB ACC.2；置位；置位ACC.2与与SETB E2语句等效语句等效CLR ACC.0；复位；复位ACC.0与与ACC.0 = 0；语句等效；语句等效 （2）B寄存器寄存器B寄存器是寄存器是SFR中有特别意义的一个。乘、除中有特别意义的一个。乘、除指令必须通过它与指令必须通过它与A合作来完成。在不用乘、除法合作来完成。在不用乘、除法指令时，它可作为通用寄存器使用。指令时，它可作为通用寄存器使用。B寄存器也可寄存器也可位寻址。但其各位没有约定俗成的位名。位寻址。但其各位没有约定俗成的位名。 （3）程序状态字寄存器）程序状态字寄存器PSWPSW也称为也称为“标志寄存器标志寄存器”，

30、它由标志位组成，存放指令运，它由标志位组成，存放指令运行的状态。标志位是进行算术、逻辑、条件分支不可缺少的依据。行的状态。标志位是进行算术、逻辑、条件分支不可缺少的依据。PSW各位的名称如表各位的名称如表3-6所示。各位的含义如下：所示。各位的含义如下： CY：进位标志。进行加法运算时，当最高位即：进位标志。进行加法运算时，当最高位即b7位有进位，位有进位，或执行减法运算最高位有借位时，或执行减法运算最高位有借位时，CY为为1；反之为；反之为0。 AC：辅助进位标志。进行加法运算时，当：辅助进位标志。进行加法运算时，当b3位有进位，或位有进位，或执行减法运算执行减法运算b3位有借位时，位有借位

31、时，AC为为1，反之为，反之为0。AC主要用于主要用于BCD码加法、减法运算。码加法、减法运算。OV： 溢出标志。用于表示有符号数运算状态。例如溢出标志。用于表示有符号数运算状态。例如1字节有字节有符号数补码所能表示的范围是符号数补码所能表示的范围是-128+127，而当运算结果超出这一，而当运算结果超出这一范围时，范围时，OV 标志为标志为1，表示运算结果发生范围溢出；反之为，表示运算结果发生范围溢出；反之为0。P： 奇偶标志。奇偶标志。该标志位始终与累加器该标志位始终与累加器A中中“1”的的个数的奇偶性相联系。如果累加器个数的奇偶性相联系。如果累加器A中中“1”的个数为奇数，的个数为奇数，

32、则则P位置位置1；当累加器；当累加器A中中“1”的个数为偶数个时，的个数为偶数个时，P位为位为“0”，即，即51系列单片机采用奇校验方式。系列单片机采用奇校验方式。RS1、RS0：当前有效工作寄存器组选择位，其意：当前有效工作寄存器组选择位，其意义见表义见表3-5。F0：用户标志位：没有标志意义，但可供用户作为：用户标志位：没有标志意义，但可供用户作为一个位单元使用，固定命名为一个位单元使用，固定命名为F0。F1：某些产品定义此位同：某些产品定义此位同F0。也有定义为保留位的，。也有定义为保留位的，以产品数据手册为准。以产品数据手册为准。 （4）堆栈指针）堆栈指针SP栈底由堆栈指针寄存器栈底由

33、堆栈指针寄存器SP指定。指定。（5）数据指针）数据指针DPTRDPTR是一个是一个16位的专用寄存器，由位的专用寄存器，由DPH和和DPL组组成，用于存放外部存储器单元地址。成，用于存放外部存储器单元地址。DPTR是是51机中唯一机中唯一可进行可进行16位操作的寄存器。由于位操作的寄存器。由于DPTR是是16位宽度，通过位宽度，通过DPTR间接寻址可以访问全部间接寻址可以访问全部64 KB的外部存储器空间。的外部存储器空间。例如：例如：MOVDPTR，#107FH ；指向；指向107FH单元单元MOVXDPTR，A （6）程序计数器（）程序计数器（PC）PC是为是为CPU提供提供“取指取指”地

34、址的专用寄存器，地址的专用寄存器，16位长度可位长度可保证保证64K的寻址范围。的寻址范围。PC的工作总是超前于的工作总是超前于CPU的，且由单片机系的，且由单片机系统自动完成的。由此产生一个问题：统自动完成的。由此产生一个问题：51机上电后机上电后CPU工作的第一个工作的第一个代码从哪个单元取得？答案是：代码从哪个单元取得？答案是：51机上电复位后机上电复位后PC值为值为0，因此，因此，程序存储区程序存储区0号单元的代码就是号单元的代码就是CPU工作的引导码，这就要求我们工作的引导码，这就要求我们将程序中第一条指令代码放在程序存储区地址为将程序中第一条指令代码放在程序存储区地址为0号单元。怎

35、样才号单元。怎样才能达到此目的呢？先想一想，待第能达到此目的呢？先想一想，待第4章再详细讨论。章再详细讨论。PC是是51机中起重要作用的寄存器，但对用户来说，只能使机中起重要作用的寄存器，但对用户来说，只能使用用PC值，而不能改写它，故本书没有将其列入值，而不能改写它，故本书没有将其列入SFR之列。之列。 3.4.3 外部数据存储器外部数据存储器标准标准51片内没有内嵌的外部数据存储器。并行扩展片内没有内嵌的外部数据存储器。并行扩展出的出的RAM称为外部称为外部RAM，51机并行外扩能力为机并行外扩能力为64K字节。字节。很多增强型很多增强型51将一定容量的外部将一定容量的外部RAM，嵌入到单

36、片，嵌入到单片机芯片内，如机芯片内，如STC89C58 、为、为1K，形成：外部，形成：外部1024+内部内部256=总共总共1280字节的字节的RAM量。这一改进措施，解决了量。这一改进措施，解决了RAM资源不足这一普遍问题，使单片机向片上系统发展资源不足这一普遍问题，使单片机向片上系统发展方向迈出一大步。方向迈出一大步。无论在片内还是在片外无论在片内还是在片外RAM，51机对超出机对超出256字节字节的区域，寻址方式都沿用标准的区域，寻址方式都沿用标准51外部数据存储器的寻址方外部数据存储器的寻址方式，即间接寻址。式，即间接寻址。因为因为51机对片内机对片内RAM的寻址范围不能的寻址范围不能超过超过256字节。字节。这就是集成于片内的这就是集成于片内的RAM称为外部称为外部RAM的原因。的原因。3.4.4 非易失性数据存储器非易失性数据存储器只有部分增强型只有部分增强型51有内的非易失性数据存储器，容有内的非易失性数据存储器，容量依型号不同，量依型号不同，STC89C58为