51單片機(jī)是如何存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的？

1、51單片機(jī)是如何存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的？在小學(xué)很少用到外擴(kuò)rom/ram的狀況，都是用編程，不差空間，代碼太大了，買個(gè)大rom的芯片就行了。現(xiàn)在工作了，單位是做的，采納了51的ip核，才算對(duì)51的代碼/數(shù)據(jù)空間有了清楚的熟悉。 mcs-51用法哈弗結(jié)構(gòu)，它的程序空間和數(shù)據(jù)空間是分開編址的，即各自有各自的地址空間，互不重疊。所以即使地址一樣，但由于分開編址，所以依舊要說哪一個(gè)空間內(nèi)的某地址。而(甚至是x86)這種馮諾依曼結(jié)構(gòu)的/cpu，它的地址空間是統(tǒng)一并且延續(xù)的，代碼存儲(chǔ)器/ram/cpu寄存器，甚至pc機(jī)的顯存，都是統(tǒng)一編址的，只是不同功能的存儲(chǔ)器占領(lǐng)不同的地址塊，各自為政。 好，說回mcs-51

2、。 對(duì)于程序存儲(chǔ)器，有片內(nèi)和片外兩部分。而且無論片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，還是片外程序存儲(chǔ)器，他們的地址是分享的。假如片內(nèi)4k rom的話，地址就是0x0000-0x0fff，從0x1000-0xffff就是外部rom的地址空間。可外部rom的0x0000-0x0fff的這一部分是否用法呢，這取決于ea引腳的電平值。ea=1時(shí)就是用法內(nèi)部rom的這一部分，外部rom的這一部分鋪張不用;ea=0時(shí)就是用法外部rom的這一部分，內(nèi)部rom鋪張不用。從code段讀取數(shù)據(jù)要用法匯編的movc命令，單片機(jī)會(huì)按照movc命令、ea狀態(tài)、要讀取的地址值，來自動(dòng)地推斷從什么存儲(chǔ)器里取數(shù)據(jù)。 對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，則分為內(nèi)部數(shù)

3、據(jù)存儲(chǔ)器(idata/ram)和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(xdata)兩個(gè)部分，但這兩個(gè)存儲(chǔ)器就不像code存儲(chǔ)器那樣分享地址空間的了。普通的8051芯片，內(nèi)部ram惟獨(dú)128b，從0x00-0x7f，而從0x80-0xff則是sfr(cpu工作寄存器和各種外設(shè)寄存器都在此)的區(qū)域。對(duì)于8052來說，內(nèi)部ram有256b，所以0x80-0xff是高128b的ram在用法。可這部分不是sfr專用的嗎?是sfr專用，但注重，sfr的拜訪只能用法“挺直尋址方式”(用法特定的匯編命令來實(shí)現(xiàn))，區(qū)分就在這里。惟獨(dú)通過挺直尋址拜訪的地址才是sfr，否則就是一般的ram。至于外擴(kuò)的ram(xdata)，地址也是從0x

4、0000-0xffff的，而且這里的0x0000和內(nèi)部ram的0x00是不同的，是徹低自立的兩個(gè)空間。他們的拜訪辦法也是不同的。mcs-51用法movx命令，來讀寫xdata區(qū)。而且，拜訪xdata區(qū)，是需要dptr寄存器來輔助的。由于惟獨(dú)dptr才干裝得下十六位的xdata地址。 所以說，mcs-51讀寫idata區(qū)的速度是最快的，而且拜訪辦法也是最多的。拜訪xdata區(qū)的速度相對(duì)就要慢無數(shù)。mcs-51的堆棧要優(yōu)先開拓在idata區(qū)中，并且在idata區(qū)中開拓的堆棧，可以用法棧指針寄存器sp來控制。假如棧實(shí)在太大，只能開拓在xdata區(qū)中，那么cpu的sp寄存器就很難借力，只能由我們自己來

5、構(gòu)造堆棧結(jié)構(gòu)和堆棧指針。既然外部程序空間和數(shù)據(jù)空間都是0-64k(0x0000-0xffff)，那么我事實(shí)上可以為了省事/便利改寫程序等緣由，外部的code和data就可以共用一個(gè)可擦寫存儲(chǔ)器了(比如各種ram什么可擦可寫的)。比如系統(tǒng)有64k的外擴(kuò)memory，低32k我用作保存code，并讓單片機(jī)在這32k之中讀取程序運(yùn)行，高32k我作為用戶數(shù)據(jù)的保存處，徹低可以。只是此時(shí)原來徹低自立的code和data空間，由于在硬件芯片上共用了一個(gè)memory，所以他們之間就可能相互影響了，程序就能自己改寫程序了。比如0x0020處是一個(gè)命令，我通過movx把0x0020處改寫了，那么再利用movc把

6、0x0020處讀取出來，數(shù)據(jù)就和本來不一樣了。 簡(jiǎn)單混淆的癥結(jié)在于，單片機(jī)存儲(chǔ)空間是一個(gè)規(guī)律上的概念，是人為劃分出來的兩個(gè)互相自立的空間。而硬件上的memory芯片則是現(xiàn)實(shí)中的概念，單片機(jī)的存儲(chǔ)空間終于會(huì)落實(shí)在電路層面的芯片上，所以規(guī)律上的存儲(chǔ)空間會(huì)由于物理上的電路銜接而發(fā)生重疊。但是在規(guī)律層面上，這兩個(gè)空間還是徹低自立的。 附：各類存儲(chǔ)空間名稱的定義： data:固定指前面0x00-0x7f的128個(gè)ram,可以用a寄存器挺直讀寫的,速度最快,生成的代碼也最小。 idata:固定指前面0x00-0xff的256個(gè)ram,其中前128和data的128徹低相同,只是由于拜訪的方式不同。idata是用類似c中的指針方式拜訪的。匯編中的語句為：mov acc,rx.(不重要的補(bǔ)充：c中idata做指針式的拜訪效果很好)xdata:外部擴(kuò)展ram,普通指外部0x0000-0xffff空間,用dptr拜訪。pdata:外部擴(kuò)展ram的低256個(gè)字節(jié),地址浮現(xiàn)在a0-a7的上時(shí)讀寫,用movx acc,rx讀寫。這個(gè)比較特別,而且c51好象有對(duì)此bug, 建議少用。但也有他的優(yōu)點(diǎn),詳細(xì)使用屬于中級(jí)問題,我不太會(huì)，所以這里不提。 更多應(yīng)用開發(fā)班、驅(qū)動(dòng)實(shí)訓(xùn)班、arm11驅(qū)動(dòng)、