MCS51存儲器訪問相關

51的程序存儲空間尋址地址長度有16位，可尋址64KB大小的OTP ROM或FLASH空間，其中這16位的地址線，有8位的地址線可用于內部ROM的擴展，所以內部ROM最大的尋址空間為4KB。或者16位的地址空間全部用于片外擴展，這取決于EA腳置1或置0，當EA腳置1是程序從片內ROM開始執行，當PC值超過片內ROM容量時會自動轉向外部ROM空間，當EA腳置0時程序直接從外部存儲器開始執行，例如前面提到的片內無ROM的8031單片機，在實際應用中就要把8031的引腳接為低電平。其中該程序地址空間有七個地址單元用于中斷向量：如下：每個向量包含8個地址單元

七個具有特殊含義的單元是：

0000H —— 系統復位，PC指向此處;

0003H —— 外部中斷0入口

000BH —— T0溢出中斷入口

0013H —— 外中斷1入口

001BH —— T1溢出中斷入口

0023H —— 串口中斷入口

002BH —— T2溢出中斷入口

數據存儲空間：

數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。數據存儲器分為內部數據存儲和外部數據存儲。MCS-51內部RAM有128或256個字節的用戶數據存儲(不同的型號有分別)，片外最多可擴展64KB的RAM，構成兩個地址空間，訪問片內RAM用“MOV”指令，訪問片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。

MCS-51單片機的內部數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，即：

數據存儲器空間(低128單元);

特殊功能寄存器SFR空間(高128單元), 而與SFR重合的DATA空間因為只能做成間接尋址（indirect），所以叫iDATA空間;

這兩個空間是相連的，從用戶角度而言，低128單元才是真正的數據存儲器。下面我們就來詳細的與大家講解一下：

低128單元：

片內數據存儲器為8位地址，所以最大可尋址的范圍為256個單元地址，對片外數據存儲器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達到64KB。也就是說在尋址片外數據存儲器時，尋址范圍超過了256B，就不能用R0、R1做為間接尋址寄存器，而必須用DPTR寄存器做為間接尋址寄存器。

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從上圖中我們可以看到，8051單片機片內RAM共有256個單元(00H-FFH)，這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元(共128個字節)為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元(也是128個字節)為特殊寄存器(SFR)單元。從圖1中可清楚地看出它們的結構分布。

1、通用寄存器區(00H-1FH)

在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個8位寄存器，均以R0—R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7，那么在程序中怎么區分和使用它們呢?聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態字寄存器(PSW)來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的D3和D4位(RS0和RS1)，即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如下表所示。惹程序中并不需要用4組，那么其余的可用做一般的數據緩沖器，CPU在復位后，選中第0組工作寄存器。

2、位尋址區(20H-2FH)

片內RAM的20H—2FH單元為位尋址區，既可作為一般單元用字節尋址，也可對它們的位進行尋址。位尋址區共有16個字節，128個位，位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示：

CPU能直接尋址這些位，執行例如置“1”、清“0”、求“反”、轉移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為尋址區。

3、用戶RAM區(30H-7FH)

在片內RAM低128單元中，通用寄存器占去32個單元，位尋址區占去16個單元，剩下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區了，地址單元為30H-7FH。對這部份區域的使用不作任何規定和限制，但應說明的是，堆棧一般開辟在這個區域。

高128單元：(80H-FFH)

前面提到，在片內的RAM中，高128位是專用寄存器區，因這節比較重要，所以我們單獨的安排一節課跟大家介紹。下節課我們就重點介紹51單片機片內RAM的高128位，即專用寄存器區。