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8051 及 P89V51RD2 单片机数据存储器

4. 8051 及 P89V51RD2 单片机数据存储器. 本讲主要内容. 4-1. 51 单片机内部 RAM 结构 4-2. 51 单片机的数据存储器管理 4-3. 增强型 51 单片机 P89V51RD2 的内部 RAM 4-4. 51 单片机的 RAM 扩展. 4-1. 51 系列单片机的 RAM 结构. 片内. 片外. 片外扩展 RAM. FFH. 高 128 字节 RAM. 特殊功能 寄存器区. 内部扩展 RAM. 80H. 7FH. 低 128 字节 RAM. 00H. 51 系列单片机 RAM 结构图.

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8051 及 P89V51RD2 单片机数据存储器

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  1. 4 8051及P89V51RD2单片机数据存储器

  2. 本讲主要内容 4-1. 51单片机内部RAM结构 4-2. 51单片机的数据存储器管理 4-3. 增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM 4-4. 51单片机的RAM扩展 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  3. 4-1. 51系列单片机的RAM结构 片内 片外 片外扩展 RAM FFH 高128字节 RAM 特殊功能 寄存器区 内部扩展 RAM 80H 7FH 低128字节 RAM 00H • 51系列单片机RAM结构图 • 在上图中，单片机内部低128字节RAM和特殊功能寄存器区是每种51单片机都具备的，高128字节RAM和内部扩展RAM只是部分增强型单片机才具有。 • 大多数单片机应用系统都需要片外扩展RAM，但不绝对。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  4. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 51系列单片机的数据存储器管理 • 51系列单片机对数据存储器RAM的管理是通过16bit的特殊功能寄存器DPTR(Data Pointer)来实现，每个RAM单元(byte)也对应一个特定的地址编码(Address)，因此，51系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围)： 0000 0000 0000 0000B ～ 1111 1111 1111 1111B（二进制） 0 0 0 0 H ～ F F F F H（十六进制） 0 ～ 65535 （十进制） 因此51系列单片机的RAM寻址范围也是64K • 51系列单片机ROM和RAM 的地址编码范围都是0000H～FFFFH，但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。 • 51系列单片机中，单片机外接的接口芯片如A/D、D/A等都有互不相同的地址，这些地址都是占用单片机外部RAM 的地址编号。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  5. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 51系列单片机的数据存储器管理 • 目前的51系列单片机视型号不同内部有128-1024byte不等的RAM空间。用户最好选择合适的单片机型号，避免外扩RAM存储器。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  6. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 FFH 80字节 用户区 7FH 特殊功能 寄存器区 FFH 高128字节 RAM 特殊功能 寄存器区 内部扩展 RAM 30H 80H 2FH 16字节 位寻址区 7FH 低128字节 RAM 20H 80H 1FH 32字节 工作寄存器区 7FH 低128字节 RAM 00H 00H 00H • 标准51系列单片机的内部RAM • 所有51单片机内部都含有低128B字节RAM和特殊功能寄存器区。 低128字节 RAM 低128字节 RAM SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  7. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 80字节 用户区 7FH 1FH 3组 18H 30H 2组 2FH 16字节 位寻址区 10H 20H 1组 1FH 32字节 工作寄存器区 08H 0组 00H 00H • 标准51系列单片机的内部RAM——低128B • 低端32个字节分成4个工作寄存器组，每组8个单元（R0～R7）。当前工作寄存器组的机制便于快速现场保护。 • 特殊功能寄存器PSW的RS1、RS0两位决定当前工作寄存器组号。 32字节 工作寄存器区 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  8. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 80字节 用户区 7FH 30H 2FH 16字节 位寻址区 20H 1FH 32字节 工作寄存器区 00H • 标准51系列单片机的内部RAM ——低128B 16字节 位寻址区 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  9. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 80字节 用户区 7FH 单元地址 30H 2FH 16字节 位寻址区 20H 1FH 32字节 工作寄存器区 位地址 00H 单元地址 • 标准51系列单片机的内部RAM ——低128B • 该区域每个单元可以作为一般RAM单元整体使用。 例如：MOV 20H，#23H；将20H单元赋值为23H 指令执行后： • 单元中每一位也可以作为独立的可寻址位单独使用。 例如：20H单元的最低位可表示为 00H——位地址 20H.0——存储单元地址加位 例如：SETB 20H；将24H单元的最低位置为1 指令执行后： 20H 20H 24H SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  10. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 80字节 用户区 7FH 30H 2FH 16字节 位寻址区 20H 1FH 32字节 工作寄存器区 00H • 标准51系列单片机的内部RAM ——低128B • 位寻址区之后的30H-7FH共80个字节为通用RAM区，也称用户区，这些单元可以作为数据缓冲器使用。这一区域的操作指令非常丰富，数据处理方便灵活。 • 在实际应用中，常需在此区设置堆栈。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  11. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 标准51系列单片机的内部RAM——堆栈 • 堆栈——是在RAM区中划定的一个区域，对该区域RAM单元的读写操作必须遵守特定的顺序。比如先入先出，或先入后出原则。 • 堆栈的作用——主要用在子程序的调用过程中或作为特殊的数据交换区。 • 堆栈的开辟 • 栈顶的位置由SP（堆栈指针）寄存器指示。 • 复位时SP的初值为07H，在系统初始化时可以根据用户的需要重新设置。 • 标准8051的堆栈一般设在30H~7FH的范围内。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  12. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 标准51系列单片机的内部RAM——堆栈 • 堆栈的操作 出栈过程 入栈过程 PUSH PUSH PUSH X Y Z X Y Z POP L POP M POP N Z Y X 先入后出 后入先出 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  13. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 FFH 特殊功能 寄存器区 80H 特殊功能 寄存器区 7FH 低128字节 RAM 00H • 标准51系列单片机的内部RAM ——SFR • 51单片机内部都含有128B的特殊功能寄存器区，其地址为80H—FFH。 • 但不同的单片机内部特殊功能寄存器的个数是不等的。 • 这些特殊功能寄存器用于存放单片机中相应功能部件的控制命令、状态或数据。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  14. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 标准51系列单片机的内部RAM —SFR • 列举其中的几个： SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  15. 4-2. 51单片机的数据存储器管理 • 标准51系列单片机的内部RAM —SFR 使用方法： • 在这个存储区中，除了特殊功能寄存器之外剩余的空闲单元，用户不得使用； • 必须使用直接寻址方式进行访问，可使用寄存器的名称或地址： 例如： 0E0H——累加器的地址 A——累加器的名称 • 只有具有位地址和位名称的寄存器才可以位寻址； 例如：0D7H——程序状态字最高位的位地址 CY——程序状态字最高位的位名称 0D0H.7——程序状态字字节地址加位 PSW.7——程序状态字字节名称加位 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  16. 4-3.增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM 2FFH FFH 高128字节 RAM 特殊功能 寄存器区 内部扩展 RAM 80H 7FH 低128字节 RAM 00H 000H • 内部RAM容量为1KB，增加了高128B和扩展RAM（768B）。 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  17. 4-3.增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM 2FFH FFH 高128字节 RAM 特殊功能 寄存器区 内部扩展 RAM 80H 7FH 低128字节 RAM 00H 000H • 内部高128B • 具有和SFR区相同的地址； • 访问方式——必须使用间接寻址方式访问 例：给90H单元赋值30H可采用如下方式： MOV R0，#90H；指向90H单元 MOV @R0，#30H；赋值为30H SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  18. 4-3.增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM FFFFH FFFFH 2FFH 2FFH FFH 内部扩展 RAM 高128字节 RAM 特殊功能 寄存器区 内部扩展 RAM 间接寻址 外部数据存储器 间接寻址 外部数据存储器 80H 7FH 低128字节 RAM 0300H 2FFH 扩展RAM 000H 00H 000H 000H 0000H EXTRAM=0 EXTRAM=1 • 内部扩展RAM（768B）：000H～2FFH • 访问受AUXR（辅助寄存器）中的EXTRAM位控制 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  19. 4-3.增强型51单片机P89V51RD2的内部RAM 2FFH 内部扩展 RAM 000H • 内部扩展RAM（768B）：000H～2FFH • 访问方式——间接寻址访问 • 访问指令——MOVX 例如：访问内部扩展RAM中0A0H单元可采用： 方法一： MOV R0，#0A0H MOVX A，@R0 方法二： MOV DPTR，#00A0H MOVX A，@DPTR SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

  20. 4-4. 51单片机的RAM扩展 • 外部RAM扩展实例 • 外扩RAM容量：6116×2（2KB×2） • 访问方式——间接寻址 • 访问指令——MOVX • 访问所需控制信号： 地址总线低8位—P0口提供 地址总线高3位—P2口提供 6116A片选——P2.6 6116B片选——P2.7 控制信号： /RD（P3.7）—读允许 /WR（P3.6）—写允许 SiChuan Engineering Technical Colledge-1959

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