第五課存儲(chǔ)器96927ppt課件

1、存儲(chǔ)器、堆棧、SFR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAMRAMRandom Access MemoryRandom Access Memory）程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器ROMROMRead Only MemoryRead Only Memory）閃速存儲(chǔ)器閃速存儲(chǔ)器Flash MemoryFlash MemoryEPROMEPROM（UVUVErazible Programmable ROMErazible Programmable ROMEEPROM/E2PROMElectrical Erasable EEPROM/E2PROMElectrical Erasable Programmable ROM Pr

2、ogrammable ROM靜態(tài)存儲(chǔ)器靜態(tài)存儲(chǔ)器 SRAMStatic RAMSRAMStatic RAM （動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 DRAMDynamic RAMDRAMDynamic RAM）按字節(jié)尋址：每個(gè)字節(jié)按字節(jié)尋址：每個(gè)字節(jié)(8(8個(gè)位個(gè)位) )占一個(gè)地址占一個(gè)地址按位尋址：有的存儲(chǔ)器每一個(gè)位就有一個(gè)地址按位尋址：有的存儲(chǔ)器每一個(gè)位就有一個(gè)地址單片機(jī)的存儲(chǔ)器幾個(gè)2.1.1普林斯頓結(jié)構(gòu) 一般微機(jī)通常只有一個(gè)邏輯空間，可以隨意安排ROM或RAM。訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，同一地址對(duì)應(yīng)唯一的存儲(chǔ)單元，可以是ROM也可以是 RAM，并用同類訪問(wèn)指令。這種結(jié)構(gòu)稱為普林斯頓結(jié)構(gòu)。 2.1.2 哈佛結(jié)構(gòu)哈佛

3、結(jié)構(gòu) 8051單片機(jī)與一般微機(jī)的存儲(chǔ)器配置方單片機(jī)與一般微機(jī)的存儲(chǔ)器配置方式很不相同。式很不相同。 51單片機(jī)的存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上分為程單片機(jī)的存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上分為程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，共有四個(gè)：序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，共有四個(gè)：片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)空間以及片內(nèi)和片外片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)空間以及片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，這種在物理結(jié)構(gòu)上把程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，這種在物理結(jié)構(gòu)上把程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的結(jié)構(gòu)形式稱為存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的結(jié)構(gòu)形式稱為哈佛結(jié)構(gòu)。哈佛結(jié)構(gòu)。89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器 8051在邏輯上，即從用戶角度上在邏輯上，即從用戶角度上8051有三有三個(gè)存儲(chǔ)空間：個(gè)存儲(chǔ)空間： 片

4、內(nèi)外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器片內(nèi)外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器 片內(nèi)外不統(tǒng)一編址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)外不統(tǒng)一編址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 特殊功能寄存器片內(nèi)）特殊功能寄存器片內(nèi)）訪問(wèn)這幾個(gè)不同的邏輯空間時(shí)，采用的指令： 片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器空間-MOVC 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間和SFR-MOV 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間-MOVX52對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的RAM有有384Byte，其中多出的，其中多出的128Byte只能進(jìn)行間接尋址用只能進(jìn)行間接尋址用 而而C51是通過(guò)對(duì)自定義的數(shù)據(jù)類型來(lái)區(qū)分訪問(wèn)的是通過(guò)對(duì)自定義的數(shù)據(jù)類型來(lái)區(qū)分訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間的：存儲(chǔ)空間的：片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器空間片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器空間-code片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間和片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空

5、間和SFR-data片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間-xdata片內(nèi)間接尋址區(qū)間片內(nèi)間接尋址區(qū)間-idata存儲(chǔ)器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92個(gè)位個(gè)位可位尋址可位尋址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM區(qū)區(qū)( (包括位包括位尋址區(qū)、工作寄存器尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)都可以用于存放區(qū)都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器緩存寄存器89C51 1

6、28字字節(jié)節(jié)00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)00FH10H17H18H存儲(chǔ)器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋

7、址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH單元地址單元地址07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 33 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 407F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位地址位地址總共總共128個(gè)可個(gè)可按

8、位按位尋址尋址的位的位存儲(chǔ)器配置片00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92個(gè)位個(gè)位可位尋址可位尋址80H80HFFHFFH89C51 128字節(jié)字節(jié)89C52 256字節(jié)字節(jié)只能直接尋址只能直接尋址只能寄存器間接尋址只能寄存器間接尋址(P14)既可間接尋址既可間接尋址,又可直接尋址又可直接尋址外部ROM內(nèi)部?jī)?nèi)部ROM(EA=1)外部外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000

9、HFFFFH在程序存儲(chǔ)器中，有6個(gè)單元具有特殊功能0003H0003H：外部中斷：外部中斷0 0入口。入口。000BH000BH：定時(shí)器：定時(shí)器0 0溢出中斷入口。溢出中斷入口。0013H0013H：外部中斷：外部中斷1 1入口。入口。001BH001BH：定時(shí)器：定時(shí)器1 1溢出中斷入口。溢出中斷入口。0023H0023H：串行口中斷入口。：串行口中斷入口。5252還有還有002BH002BH對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)T2T2中斷。中斷。 使用時(shí)，通常在這些入口地址處存放一條絕使用時(shí)，通常在這些入口地址處存放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序?qū)μD(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序起始地址，或

10、者從起始地址，或者從0000H0000H起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計(jì)的初始程序上。計(jì)的初始程序上。0000H: 80510000H: 8051復(fù)位后，復(fù)位后，PCPC0000H0000H，即程序從，即程序從0000H0000H 開(kāi)始執(zhí)行指令。開(kāi)始執(zhí)行指令。 org0000h jmpmain （跳過(guò)中斷入口地址區(qū)）（跳過(guò)中斷入口地址區(qū)） org0100hmain:movp1,#55h mov r0,#3fhLoop:djnzr0,loop cpla movp1,a jmpmain endFFFFH0000H可尋址可尋址片外片外RAMRAM 64K字節(jié)字節(jié)FFFFH0000H可尋址可

11、尋址片外片外ROMROM 64K字節(jié)字節(jié)FFFH000H可尋址可尋址片內(nèi)片內(nèi) Flash Flash ROMROM4K 字節(jié)字節(jié)89C5189C517FH00H片內(nèi)片內(nèi) RAMRAM 128字節(jié)字節(jié)FFH80H存儲(chǔ)器配置片功用：功用：1 1子程序調(diào)用和中斷服務(wù)時(shí)子程序調(diào)用和中斷服務(wù)時(shí)CPUCPU自動(dòng)將當(dāng)自動(dòng)將當(dāng)前前PCPC 值壓棧保存，返回時(shí)自動(dòng)將值壓棧保存，返回時(shí)自動(dòng)將PCPC值彈棧。值彈棧。2 2保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)/ /恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)3 3數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普

12、通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū) SP棧頂棧頂下一個(gè)進(jìn)棧的下一個(gè)進(jìn)棧的數(shù)據(jù)將存在此數(shù)據(jù)將存在此數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)棧進(jìn)棧已經(jīng)進(jìn)棧的數(shù)已經(jīng)進(jìn)棧的數(shù)據(jù)存放在此據(jù)存放在此初始初始 SP復(fù)位后復(fù)位后 SP=07HSP=07H，數(shù)據(jù)進(jìn)棧時(shí)：首先，數(shù)據(jù)進(jìn)棧時(shí)：首先SP+1SP+1指向指向08H08H單元，第一個(gè)放進(jìn)堆棧單元，第一個(gè)放進(jìn)堆棧的數(shù)據(jù)將放進(jìn)的數(shù)據(jù)將放進(jìn)08H08H單元，然后單元，然后SPSP再自再自動(dòng)增動(dòng)增 1 1，仍指著棧頂，仍指著棧頂堆棧區(qū)由特殊功能寄存器堆棧指針堆棧區(qū)由特殊功能寄存器堆棧指針SPSP管理管理 堆棧區(qū)可以安排在堆棧區(qū)可以安排在 RAMRAM區(qū)任意位置，一般不安排

13、在區(qū)任意位置，一般不安排在工作寄存器區(qū)和可按位尋址的工作寄存器區(qū)和可按位尋址的RAMRAM區(qū)，通常放在區(qū)，通常放在RAMRAM區(qū)的靠后的位置。區(qū)的靠后的位置。從堆棧取出數(shù)據(jù)時(shí)：取出的數(shù)據(jù)是從堆棧取出數(shù)據(jù)時(shí)：取出的數(shù)據(jù)是最近放進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)最近放進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后SPSP再自動(dòng)減再自動(dòng)減1 1，仍指著棧頂仍指著棧頂00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū) SP棧頂棧頂當(dāng)前要出棧的數(shù)據(jù)當(dāng)前要出棧的

14、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)出棧出棧SP-1指向下一個(gè)指向下一個(gè)將要出棧的數(shù)據(jù)將要出棧的數(shù)據(jù)初始初始 SP堆棧區(qū)由特殊功能寄存器堆棧指針SP管理 堆棧區(qū)可以安排在 RAM區(qū)任意位置，一般不安排在工作寄存器區(qū)和可按位尋址的RAM區(qū)，通常放在RAM區(qū)的靠后的位置。從堆棧取出數(shù)據(jù)時(shí)：取出的數(shù)據(jù)是從堆棧取出數(shù)據(jù)時(shí)：取出的數(shù)據(jù)是最近放進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)最近放進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后SPSP再自動(dòng)減再自動(dòng)減1 1，仍指著棧頂仍指著棧頂00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM

15、區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SP-1 指向新的棧指向新的棧頂頂,也就是下一個(gè)也就是下一個(gè)將要出棧的數(shù)據(jù)將要出棧的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)出棧出棧初始初始 SP堆棧區(qū)由特殊功能寄存器堆棧指針SP管理 堆棧區(qū)可以安排在 RAM區(qū)任意位置，一般不安排在工作寄存器區(qū)和可按位尋址的RAM區(qū)，通常放在RAM區(qū)的靠后的位置。89C51特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR專用寄存器）專用寄存器）專用于控制、選擇、管理、存放單片機(jī)內(nèi)部各部分專用于控制、選擇、管理、存放單片機(jī)內(nèi)部各部分的工作方式、條件、狀態(tài)、結(jié)果的寄存器。的工作方式、條件、狀態(tài)、結(jié)果的寄存器。不同的不同的SFRSFR管理不同

16、的硬件模塊，負(fù)責(zé)不同的功管理不同的硬件模塊，負(fù)責(zé)不同的功能能各司其職各司其職換言之：要讓單片機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，必須有相應(yīng)換言之：要讓單片機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，必須有相應(yīng)的硬件和軟件，而軟件中最重要的一項(xiàng)工作就是對(duì)的硬件和軟件，而軟件中最重要的一項(xiàng)工作就是對(duì)SFRSFR寫命令要求）。寫命令要求）。P0P0、P1P1、P2P2、P3P3： 四個(gè)并行輸入四個(gè)并行輸入/ /輸出口的寄存器。它里面的內(nèi)輸出口的寄存器。它里面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著管腳的輸出。容對(duì)應(yīng)著管腳的輸出。SCON (Serial Control Register)SCON (Serial Control Register)SBUF (Serial

17、 Date Buffer) SBUF (Serial Date Buffer) PCON (Power Control Register) PCON (Power Control Register) 與端口相關(guān)的與端口相關(guān)的7 7個(gè)）個(gè)）與定時(shí)與定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器相關(guān)的計(jì)數(shù)器相關(guān)的6 6個(gè)）個(gè)）TMOD (Timer/Counter Mode Register)TMOD (Timer/Counter Mode Register) 定時(shí)器工作模式寄存器。定時(shí)器工作模式寄存器。TCON (Timer/Counter Control Register)TCON (Timer/Counter Contr

18、ol Register) 定時(shí)器控制寄存器。定時(shí)器控制寄存器。TH0TH0、TL0 TL0 、TH1TH1、TL1TL1：分別是：分別是T0T0、T1T1的記數(shù)初值寄的記數(shù)初值寄存器。存器。IP (Interrupt Priority Register) IE (Interrupt Enable Register) 與中斷相關(guān)的與中斷相關(guān)的2 2個(gè)）個(gè)）程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPCProgram CounterProgram Counter）PC PC 不是一個(gè)特殊功能寄存器不是一個(gè)特殊功能寄存器SFRSFR，但其作，但其作 用又用又十分重要和特殊十分重要和特殊!特點(diǎn)：特點(diǎn)：它是它是1616位

19、的按機(jī)器周期自動(dòng)增位的按機(jī)器周期自動(dòng)增1 1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器一切分支一切分支/ /跳轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)/ /調(diào)用調(diào)用/ /中斷中斷/ /復(fù)位復(fù)位 等操作的本質(zhì)等操作的本質(zhì)就是就是: :改變改變 PC PC 值值總指向下一條指令所在首地址總指向下一條指令所在首地址( (當(dāng)前當(dāng)前PCPC值值) ) DPTR (Data Pointer)（分成DPH、DPL兩個(gè)）： 數(shù)據(jù)指針可以用它來(lái)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的任一單元，也可以作為通用寄存器來(lái)用，由我們自已決定如何使用。堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器 SPSPStack Pointer): Stack Pointer): 總是指總是指向棧頂向棧頂, ,壓棧時(shí)先壓棧時(shí)先 (

20、SP)+1 (SP)+1 然后數(shù)據(jù)進(jìn)棧；彈棧然后數(shù)據(jù)進(jìn)棧；彈棧時(shí)數(shù)據(jù)先出棧時(shí)數(shù)據(jù)先出棧 然后然后(SP)-1(SP)-1。累加器累加器 ACC:ACC:一個(gè)被眾多指令用得最頻繁的特殊一個(gè)被眾多指令用得最頻繁的特殊功能寄存器功能寄存器( (如：運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸如：運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸)。副累加器副累加器 B:B:一個(gè)經(jīng)常與一個(gè)經(jīng)常與 ACC ACC 配合在一起使用的配合在一起使用的特殊功能寄存器特殊功能寄存器( (如：乘法、除法如：乘法、除法) )，此外，它也，此外，它也經(jīng)常當(dāng)作普通寄存器使用。經(jīng)常當(dāng)作普通寄存器使用。CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0CY(PSW.7)CY(PSW.7)

21、進(jìn)位進(jìn)位/ /借位標(biāo)志位。若借位標(biāo)志位。若ACCACC在運(yùn)算過(guò)程在運(yùn)算過(guò)程中發(fā)生了進(jìn)位或借位，則中發(fā)生了進(jìn)位或借位，則CY=1CY=1；否則；否則=0=0。它也。它也是布爾處理器的位累加器，可用于布爾操作。是布爾處理器的位累加器，可用于布爾操作。AC(PSW.6)AC(PSW.6)半進(jìn)位半進(jìn)位/ /借位標(biāo)志位。若借位標(biāo)志位。若ACCACC在運(yùn)算過(guò)在運(yùn)算過(guò)程中，程中，D3D3位向位向D4D4位發(fā)生了進(jìn)位或借位，則位發(fā)生了進(jìn)位或借位，則CY=1,CY=1,否則否則=0=0。機(jī)器在執(zhí)行。機(jī)器在執(zhí)行“DA ADA A指令時(shí)自動(dòng)要判指令時(shí)自動(dòng)要判斷這一位，我們可以暫時(shí)不關(guān)心它。斷這一位，我們可以暫時(shí)不關(guān)

22、心它。F0 (PSW.5)F0 (PSW.5)可由用戶定義的標(biāo)志位?？捎捎脩舳x的標(biāo)志位。PSW.6 PSW.5CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0PSW.6 PSW.5例：78H+97H 0111 1000 +1001 0111 1 0000 1111 有進(jìn)位CY=1沒(méi)有半進(jìn)位AC=0CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0RS1(PSW.4)RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)RS0(PSW.3)工作寄存器組選擇位。工作寄存器組選擇位。RS1RS1，RS0 = 0 1 RS0 = 0 1 則選擇了工作寄存器組則選擇了工作寄存器組 1 1 區(qū)區(qū)R0R0R7R7分

23、別代表分別代表08H 08H 0FH0FH單元。單元。RS1RS1，RS0 = 1 0 RS0 = 1 0 則選擇了工作寄存器組則選擇了工作寄存器組 2 2 區(qū)區(qū) R0R0R7R7分別代表分別代表10H 10H 17H17H單元。單元。RS1RS1，RS0 = 1 1 RS0 = 1 1 則選擇了工作寄存器組則選擇了工作寄存器組 3 3 區(qū)區(qū)R0R0R7R7分別代表分別代表18H 18H 1FH1FH單元。單元。PSW.4 PSW.3RS1RS1，RS0 = 0 0 RS0 = 0 0 則選擇了工作寄存器組則選擇了工作寄存器組 0 0 區(qū)區(qū)R0R0R7R7分別代表分別代表08H 08H 0FH0FH單元。單元。00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)0CYACF0RS0OVPRS1P