MCS存储结构.ppt

2.3 .0MCS51的存储器 Intel的MCS51系列单片微机采用哈佛结构。 在物理上设有4个存储器空间 ·程序存储器：片内程序存储器； 片外程序存储器。 ·数据存储器：片内数据存储器； 片外数据存储器。 在逻辑上设有3个存储器地址空间 ·片内、片外统一的64KB程序存储器地址空间； ·片内256B数据存储器地址空间； ·片外64 KB的数据存储器地址空间。 在访问这3个不同的逻辑空间时，应选用不同形式的指令。 冯.诺伊曼结构:一般通用计算机通常只有一个逻辑空间，即其程序存储器和数据存储器是统一编址的，访问存储器时，同一地址对应唯一的存储空间，可以是ROM，也可以是RAM，并用同类访问指令，这种存储器结构成为冯.诺伊曼结构: 3．3 80C51的存储器  3．3．1 存储器结构和地址空间 图 80C51单片微机存储器映象图  1. MCS51单片机信号引脚简介 P3口线的第二功能 80C51的程序存储器 程序存储器 如果在程序运行中碰到有中断申请时，程序将自动转到中断处去执行，根据申请中断标志来判断转到那个中断处执行程序 计算机在运行过程中，有时因为操作的需要或因程序较复杂，程序指令往往不能按顺序逐条运行，需要改变程序运行方向，即将程序跳转到某个指定的地址处再执行。 某些指令具有修改PC的功能，因为PC的内容总是指向将要执行的下一条指令地址，所以计算机执行这一类指令就能控制程序转移到新的PC地址去执行。 MCS-51内部安排有21个特殊功能寄存器各特殊功能寄存器的符号及地址见表3.4。分别由于以下各个功能单元： CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由两个8位寄存器DPL、DPH组成） 并行口：P0、P1、P2、P3 中断系统：IE、IP 定时/计数器：TMOD、TCON、TH1、TL1、TH0、TL0 串行口：SCON，SBUF，PCON 1.程序状态字寄存器PSW ⑶ 执行调用子程序或发生中断时，CPU会自动将当前 PC值压入堆栈，将子程序入口地址或中断入口地址装入PC；子程序返回或中断返回时，恢复原有被压入堆栈的PC值，继续执行原顺序程序指令。 2.? 累加器A 累加器A是CPU中使用最频繁的一个八位专用寄存器，简称ACC或A寄存器。主要功能：累加器A存放操作数，是ALU单元的输入之一，也是ALU运算结果的暂存单元。 在80C51中只有一个累加器A，而单片微机中大部分数据操作都要通过累加器A进行，容易产生“瓶颈”现象。 3. 数据指针 DPTR DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，主要功能是作为片外数据存储器或I/O寻址用的地址寄存器（间接寻址），故称为数据存储器地址指针。见P50 访问片外数据存储器或I/O的指令为： MOVX A，＠DPTR 读 MOVX ＠DPTR，A 写 DPTR寄存器也可以作为访问程序存储器时的基址寄存器。这时寻址程序存储器中的表格、常数等单元，而不是寻址指令。 MOVC A，＠A＋DPTR JMP ＠A＋DPTR DPTR寄存器既可以作为一个16位寄存器处理，也可以作为两个8位寄存器处理，其高8位用DPH表示，低8位用DPL表示。 程序计数器PC ※ PC不属于特殊功能寄存器，不可访问，在物理结构上是独立的。 ※ PC是一个16位的地址寄存器，用于存放将要从ROM中读出的下一字节指令码的地址，因此也称为地址指针。 ※ PC的基本工作方式有： ⑴ 自动加1。CPU从ROM中每读一个字节，自动执行 PC+1→PC； ⑵ 执行转移指令时，PC会根据该指令要求修改下一次 读ROM新的地址； * * * 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令存储和数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度。 MCS51存储空间分布图 在逻辑上设有3个存储器地址空间 ·片内、片外统一编址的64KB程序存储器地址空间；（16位地址） ·片内256B数据存储器地址空间；（00H~FFH ·片外64 KB的数据存储器地址空间。 80C51的程序存储器（program memory）用于存放经调试正确的应用程序和表格之类的固定常数。由于采用16位的程序计数器 PC和16位的地址总线，因而其可扩展的地址空间为64 KB。 ⒈ 整个程序存储器可以分为片内和片外两部分。 EA引脚接高电平时，程序从片内程序存储器0000H开始执行，即访问片内存储器；当PC值超出片内ROM容量时，会自动转向片外程序存储器空间执行。 EA引脚接低电平时，迫使系统全部执行片外程序存储器0000H开始存放