《单片机原理及工程应用》课件-第2章 单片机硬件系统（第3次）

1单片机CPU基本模型（上次课要点）251系列单片机存储器采用哈佛(Har-vard)结构，即将程序存储器和数据存储器分开，程序存储器和数据存储器有各自的寻址方式、寻址空间和控制系统。这种结构对于面向控制对象的单片机系统来说应用十分方便。2.451单片机存储器结构3按物理结构分为：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器4个部分。按功能分为：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位寻址区和外部数据存储器5部分。按逻辑分为：程序存储器、内部数据存储器和外部数据存储器3部分。2.4.1存储器分类及配置45程序存储器是用来存放已调试完成的程序和常数表格的。为了提高系统的可靠性，应用程序通常固化在片内ROM中。CPU设置了一个专用寄存器——程序计数器PC，用以存放将要执行的指令地址。PC的长度为16位，故程序存储器的寻址范围为64KB（0000H～FFFFH），也就是说，51系列单片机具有64KB的程序存储器空间。2.4.2程序存储器6程序存储器的编址片内、外程序存储器的地址从0000H～FFFFH是连续的，即片内片外的程序存储器同属一个逻辑空间。7程序入口地址功能入口地址系统复位0000H外部中断0（INT0）0003H定时器/计数器0中断T0000BH外部中断1（INTl）0013H定时器/计数器1中断T1001BH串行口中断0023H定时器/计数器2中断T2(MCS-52子系列)002BH851系列：数据存储器RAM有128B，其地址为00H～7FH；特殊功能寄存器SFR模块占128B，其地址为80H～FFH，两者地址连续但不重叠。52子系列：RAM模块有256B，地址为00H～FFH，它比51子系列多128B。其中，高128字节的地址和SFR模块的地址是重叠的，地址编址其都是80H～FFH。但由于CPU访问内部数据存储器和特殊功能寄存器时，使用不同的寻址方式，并不会引起混乱。内部数据存储器9内部数据存储器工作寄存器区10工作寄存器组的选择表PSW.4(RS1)PSW.3(RS0)工作寄存器组000组(00H～07H)011组(08H～0FH)102组(10H～17H)113组(18H～1FH)11工作寄存器对应RAM地址表寄存器名工作寄存器组地址0组1组2组3组R000H08H10H18HR101H09H11H19HR202H0AH12H1AHR303H0BH13H1BHR404H0CH14H1CHR505H0DH15H1DHR606H0EH16H1EHR707H0FH17H1FH12位寻址区

字节地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D02FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H28H47H46H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H起始地址最大地址13RAM区中30H～7FH是数据存储区，即用户RAM区，共80个单元。MCS-52子系列片内RAM有256个单元，寄存器组和位寻址区地址和MCS-51子系列一致。用户RAM区从30H～FFH，共208个单元。数据存储区

14堆栈与堆栈指针单片机堆栈区域不是固定的，原则上可设在内部RAM的任意区域，但为了避开使用频率较高的工作寄存器区和位寻址区，一般设在60H以后的范围内。如：可用MOVSP,#60H设置SP为60H，系统工作时堆栈就从60H开始向上生成。15特殊功能寄存器SFR，又称为专用寄存器。用于控制和管理单片机内算术逻辑部件、并行I/O口锁存器、串行通信口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作设置和状态保存，SFR的地址为80H～FFH。特殊功能寄存器名称、标识符、地址教材表2.8

特殊功能寄存器SFR16外部数据存储器由于访问片外数据存储器有专用的MOVX指令，所以，其内部数据存储器和外部数据存储器地址可以相同，不会产生错误。即片内数据存储器128个字节地址为00H～7FH，而片外数据存储器地址为范围为0000H～FFFFH。应用系统