MCS-51的存储器结构——单片机原理学习笔记（三）

最新推荐文章于 2024-01-03 04:30:00 发布

单片机学习之路

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分类专栏：单片机原理文章标签：单片机嵌入式硬件

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本文介绍了MCS-51单片机的存储器结构，包括片内和片外ROM、RAM的地址分配和特性。8051内置4KB ROM，可通过EA'引脚选择使用片内或片外ROM。片内RAM有128个存储单元，片外RAM最大可扩展至64KB。此外，还详细讲解了片内RAM的高128字节区和特殊功能寄存器SFR的寻址方式。

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MCS-51的存储器不仅有ROM和RAM之分，还有片内和片外之分。MCS-51的内存储器集成在芯片内部，是MCS-51的一个组成部分；而片外存储器是外接的专用存储器芯片，MCS-51只提供地址和控制命令，需要通过印刷电路板上三总线才能联机。

1.存储器地址分配

不论是单片机的片内存储器还是片外存储器，MCS-51对某存储器的读写地址都是由MCS-51提供的。存储器的地址分配有3个地址空间，分别是：ROM存储器地址空间（包括片内ROM和片外ROM），地址范围是0000H~FFFFH；片内RAM地址空间，地址范围是00H~FFH；片外RAM地址空间，0000H~FFFFH。地址分配如图所示。

2.片内ROM

8031内部没有ROM，只有8051才有4KB片内ROM，地址范围是0000H~0FFFH。无论是8031还是8051都可以外接片外ROM，但片内和片外ROM之和不能超过64KB。8051和80C51有64KBROM的寻址区，其中0000H~0FFFH的4KB的地址区可以为片内ROM和片外ROM公用，1000H~FFFFH的60KB地址区为片外ROM所专用。在0000H~0FFFH的4KB地址区，片内ROM可以占用，片外ROM也可以占用，但两者不能同时占用。为了指示机器这种占用，器件设计者为用户提供了一条专用的控制引脚EA'。若EA'接+5V高电平，则机器使用片内4KB ROM；若EA'接低电平，则机器自动使用片外ROM。8031片内无ROM，故EA'接地。

3.片外RAM

MCS-51的片内RAM容量有128个存储单元，用来存放操作数、操作结果和实时数据。如果片内RAM容量太小，不能满足控制需要，可以外接外部RAM。注意，外接外部RAM的最大容量不能超过64KB，地址范围为0000H~FFFFH。
MCS-51可以对片外RAM中的数据进行读写。

MOVX A,@Ri;把片外RAM中的数据读入累加器A
MOVX A,@DPTR;把片外RAM中的数据读入累加器A

MOVX @Ri,A;把累加器的数据写入RAM中
MOVX @DPTR,A;把累加器的数据写入RAM中

4.片内RAM

8052AH/8752BH的片内RAM共有256个存储单元，地址范围是00H~FFH。其中，00H~7FH为片内RAM的低128字节区，80H~FFH为片内RAM的高128个字节。片内RAM的高128字节和特殊寄存器SFR的物理地址区产生冲突，8052AH/8752BH设计师们采用不同的寻址方式对他们分别存取以区分两者。8052AH/8752BH采用间接寻址方式存取片内高128字节区，采用直接寻址方式存取SFR区。

5.特殊功能寄存器SFR（80H~FFH）

特殊功能寄存器是指有特殊用途的寄存器，SFR的实际个数和单片机的型号有关。每个SFR占用一个RAM单元，他们离散的分布在80H~FFH地址范围内，不为SFR占用的RAM单元实际并不存在，访问他们也是没有意义。