单片机存储器结构.pptVIP

 一、存储器的地址空间 8051单片机的存储器从物理上分四个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器 。 从用户的角度考虑，8051单片机的存储器又可分三个逻辑空间：片内、片外统一编址的64KB（0000H～FFFFH）程序存储器地址空间（使用16位地址线），256B的片内数据存储器地址空间（00H～FFH，其中80H～FFH内仅有二十几个字节单元供特殊功能寄存器专用），片外可扩展的64KB（0000H～FFFFH）数据存储器地址空间（使用16位地址线）。 这三个存储器空间地址是重叠的，8051的指令系统为区别这几个空间，有针对性地设置了这三个地址空间的数据传送指令：CPU访问片内RAM用MOV指令，访问片内、片外程序存储器用MOVC指令，访问片外数据存储器用MOVX指令。图2-9给出了8051单片机的存储器地址空间分布图。 二、MCS-51程序存储器地址空间 (一)程序存储器的分类 1.掩膜ROM 这种存储器的存储电路对0和1两种状态，是在制造时由生产厂家根据用户需求，通过掩膜工艺制作或不制作晶体管栅极来实现的，一旦制作完毕，存储内容不可修改。 2.PROM PROM是针对掩膜ROM的不可修改而提出的。掩膜ROM在用户软件开发时不能更改，故PROM是由用户编程。PROM出厂时为熔丝断裂型，编程输入时，对需要写1的单元通过大电流熔断其熔丝，丝断后不可再恢复，故只能写入一次。 3. EPROM EPROM是一种可多次写入的ROM。当芯片在紫外线照射时，入射光子驱散EPROM 中的电子，将原来存储的电荷信息擦除，EPROM所存信息被擦除。当再次使用时，可重新写入新内容。常用的芯片有2732、2764、27128、27256、27512等，其容量分别为4KB、8KB、16KB、32KB、64KB等。 4. E2PROM E2PROM是近年来使用的新产品，它可以直接接在+5V电源上进行电擦除，也可以电写入，并能一次写几位或几个字节。常用的芯片由2816（2K×8位）、2817（2K×8位）、2864（8K×8位）等。 （二）程序存储器的使用 8051/8751的64KB程序存储器空间，片内ROM/EPROM为4KB，地址为0000H～0FFFH，片外最多可扩展至64KB的ROM/EPROM，地址1000H～FFFFH，片内外是统一编址的。当 引脚接高电平时，8051的PC在0000H～0FFFH范围内执行片内ROM中的程序；当PC超过0FFFH时，就自动转向片外ROM取指令。当 接低电平时，8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM/EPROM中取指令. MCS-51系列单片机上电复位后，程序计数器指针PC为0000H，故CPU总是从0000H开始执行程序若用户编写的主程序或初始化程序不从此地址开始，则应在0000H单元内存放一条绝对跳转指令，将PC转向主程序或初始化程序的入口地址。 三、MCS-51数据存储器地址空间 （一）数据存储器的分类 数据存储器一般采用随机存取存储器(RAM)。这种存储器是在使用过程中利用程序随时可以写入信息，又可以随时读出信息的存储器。一般情况下，我们用此存储器存储数据或运算的中间结果，所以也称之为数据存储器。 （1）静态RAM 即SRAM(Static RAM)其存储电路以双稳态触发器为基础，其优点是状态稳定，只要不掉电，信息不会丢失，不需要刷新电路；缺点是集成度低。 （2）动态RAM 即DRAM(Dynamic RAM)其存储单元以电容为基础，电路简单，集成度高。但存在电容中电荷由于漏电会逐渐丢失的问题， 需定时刷新。它适于大存储容量的计算机，常说的内存条就是由DRAM组成。 （3）非易失RAM或掉电自保护RAM 即NVRAM(Non Volative RAM),这种RAM是由SRAM和EEPROM共同构成的存储器，正常运行时和SRAM一样，而在掉电或电源有故障的瞬间，它把SRAM的信息保存在EEPROM中，从而使信息不会丢失。NVRAM多用于存储非常重要的信息和掉电保护 . （二）MCS-51单片机的数据存储器 数据存储器常用于存放运算的中间结果、缓冲输入数据或暂存输出数据、存放标志位等 . 数据存储器分为片内和片外两种，二者的地址空间是彼此独立的，访问片内数据存储器用MOV指令，地址空间为00H～FFH；访问片外数据存储器用MOVX指令，地址空间为0000H～FFFFH。 1. 片内RAM低128字节区域 8051片内真正可作数据存储器用的只有128个RAM单元，即00H～7FH地址空间。他们又可划分为三个区域：工作寄存器区、位寻址区和数据缓