51单片机的存储安排

MCS-51单片机的存储器安排结构

特色：哈佛结构，程序存储器与数据存储器分隔，两者各有一个彼此独立的64K（0x0000 ~ 0xFFFF）的寻址空间（精确地说，内部数据存储器与外部数据存储器不是一回事）。

程序存储器：

①用于寄存程序（可履行的二进制代码映像文件，包含程序中的数据信息），还包含初始化代码等固件。

②为只读存储器。留意，这儿的“只读”，是指单片机（CPU）在正常作业时对其的拜访方法是只读的；而现在大多数单片机的程序存储器（不管是内部仍是外部）都采用了FLASH ROM，来替代曾经所用的ROM、E2PROM等，可便利地进行在线编程（ISP）。

③规范8051的内部程序存储器巨细为4KB（0x0000 ~ 0x0FFF）；而详细的51核的兼容单片机的内部ROM巨细需求参阅其Datasheet，例如P89C51RA2xx的内部程序存储器是8K的Flash。

④内部、外部存储器一致编址，在软件规划上（指令体系中）没有不同；是否运用外部程序存储器是经过引脚EA在硬件电路上操控的：不运用外部程序存储器时，EA=0（接地）；假如扩展了外部程序存储器，则使EA=1（接电源），当寻址到内部存储空间以外时，会主动转向外部程序存储器空间（与扩展外部程序存储器有关的还有PSEN和ALE的时序合作，以及P0和P2口用于地址线）。

[注]一般直接选用内部程序存储器满意代码巨细要求的单片机类型，防止扩展外部存储器，形成体系软硬件规划上的杂乱和额定开支。

数据存储器：

为RAM。首要有必要要着重的是，不管是物理上仍是逻辑上，51单片机的内部、外部数据存储器都在不同的地址空间。两者不是一回事，用处也不一样，拜访的指令也不同（内部RAM为MOV指令，外部为MOVX）。

1、内部数据存储器（内部RAM）

相当于内存，为程序（进程）中的变量和常量分配存储空间，掉电后内容消失。

规范8051的内部RAM为256B（0x00 ~ 0xFF）：其间可供用户自在运用的是低128B（0x00 ~ 0x7F）区域，高128B中界说了26B的特别功用寄存器（SFR），其他没有界说，因而没有意义。

P89C51RA2xx的片内RAM是512B（片内RAM不等于内部RAM，见释疑2）。

[阐明]关于内部RAM中的SFR，其间不光界说了一些操控字段，还包含累加器（ACC）、程序状态字（PSW）、数据指针（DPTR）、仓库指针（SP）等，值得留意的是，片上I/O口P0 ~ P3的地址也在这儿界说（即有3个特别功用寄存器的地址实际上是P口的地址）——这是由于51单片机的I/O口与存储器是一致编址的。

2、外部数据存储器（外部RAM）

*所谓I/O口与存储器一致编址，是指I/O口与主存在同一地址空间，将处理器的可寻址存储空间中专门划出一部分地址空间分配给I/O口运用。这与PC机的x86处理器不同，x86体系结构为I/O口专门界说了独立于存储空间之外的地址空间（事实上，除X86外，其他体系结构的处理器都对I/O口与存储器一致编址，可参阅《Linux Device Drivers》）。

释疑1：51只要16根地址线，为什么能一起将程序存储器和外部数据存储器都扩展到64KB呢？即外部即有ROM，又有RAM，怎么知道拜访的是哪个？

在体系结构上，程序存储器和数据存储器是不同的地址空间，两者的拜访是不会彼此搅扰的，这首要是经过在硬件和指令集规划上来完成的。

在硬件上，拜访外部ROM是经过EA和PSEN引脚来操控的；拜访外部RAM则是经过WR和RD信号来操控的；

在指令集上，拜访外部ROM不需求运用显现指令，是经过PC（指令计数器）来操控取指地址的（跳转指令也或许引起PC跳转）；而拜访外部RAM则需求在程序规划上运用指令MOVX来履行。别的，拜访内部RAM则运用了指令MOV，以区别外部RAM的拜访。

释疑2：P89C51RA2xx的片内RAM是512B，是怎么安排的？

P89C51RA2xx的片内RAM是512B：其间内部RAM为256B（运用MOV指令拜访，界说与规范51相同）；别的的256B为XRAM（片内的外部数据存储器），归于外部存储器的领域，因而用处也同外部RAM，运用MOVX指令拜访，当程序中的全局变量或单个局部变量需占较大存储空间时，能够界说为xdata型，保存到XRAM区。留意这个片内的XRAM掉电后其数据也会丢掉；别的，假如要扩展外部RAM，则一般是设置XRAM为禁用态。