計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第3章-80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

[計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]第3章-80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共56頁(yè)。3.1存儲(chǔ)器的分類存儲(chǔ)器的的作用是用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器可分為磁存儲(chǔ)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按功能又可分為只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，如圖3-1所示。單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中都采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。第二頁(yè)，共56頁(yè)。1.只讀存儲(chǔ)器ROM只讀存儲(chǔ)器在正常工作狀態(tài)下只能從中讀出數(shù)據(jù)，用戶不能快速地隨時(shí)修改或者重新寫入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)時(shí)間的保存。（1）可編程ROM，可通過(guò)專用設(shè)備（編程器）將數(shù)據(jù)寫入ROM。PROM：用戶可一次編程；EPROM：紫外線擦除，電改寫（多次）；EEPROM：電擦除，電改寫（多次）；FLASHROM：閃存（多次）。（2）掩膜ROM用戶不能將數(shù)據(jù)寫入，由廠家寫入數(shù)據(jù)。

由于上述特點(diǎn)，所以在單片機(jī)中一般做為程序存儲(chǔ)器。第三頁(yè)，共56頁(yè)。2.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM在加電期間，可以隨時(shí)向存儲(chǔ)器里寫入數(shù)據(jù)或從中讀出數(shù)據(jù)，但掉電后，數(shù)據(jù)丟失。SRAM：靜態(tài)存儲(chǔ)器，加電期間數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)久保存，掉電信息丟失。DRAM：動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，即使在加電期間數(shù)據(jù)也會(huì)丟失（數(shù)據(jù)要刷新）。

由于上述特點(diǎn)，所以在單片機(jī)中一般作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器。第四頁(yè)，共56頁(yè)。3.2計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存器的兩種結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器的用途是存放程序和數(shù)據(jù)，它有兩種結(jié)構(gòu)：馮?諾伊曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。馮?諾伊曼結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)器邏輯空間，統(tǒng)一編址。哈佛結(jié)構(gòu)：程序與數(shù)據(jù)分為兩個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)器邏輯空間，分開編址。注：★個(gè)人電腦（PC機(jī)）采用的是馮?諾伊曼結(jié)構(gòu)；★單片機(jī)一般采用哈佛結(jié)構(gòu)（8051）；★8051(80C51)單片機(jī)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用的是SRAM程序存儲(chǔ)器用的是ROM。第五頁(yè)，共56頁(yè)。3.380C51單片機(jī)的儲(chǔ)存器3.3.18051（80C51）系列存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)1.物理空間有四個(gè)部分（1）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（128BSRAM)。（2）外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（最大64KRAM）。（3）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（4KFlashROMAT89S51）。（4）外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器（最大64KRAM)。第六頁(yè)，共56頁(yè)。2.邏輯空間有三個(gè)部分（1）程序存儲(chǔ)器ROM：包括內(nèi)部和外部，共用一個(gè)64K的尋址空間。（2）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM（128B），獨(dú)立的一個(gè)128B的尋址空間。（3）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM（64K），獨(dú)立的一個(gè)64K的尋址空間。第七頁(yè)，共56頁(yè)。如圖3-2所示?！飪?nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相互之間獨(dú)立編址，★內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，共用一個(gè)64K的尋址空間。第八頁(yè)，共56頁(yè)。3.3.2數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是采用了靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）的結(jié)構(gòu)，掉電信息丟失，故用于暫存數(shù)據(jù)及運(yùn)算的中間結(jié)果。1.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器它由工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、用戶區(qū)三個(gè)部分組成，地址范圍00H~7FH，共128個(gè)單元。用戶對(duì)這些單元的訪問(wèn)，可以用“直接尋址”的方法，即在指令中用“direct”表示，指的就是00H~7FH這128個(gè)地址單元，指令中直接給出操作數(shù)所在單元地址的這種尋址方式稱之為“直接尋址”。何為尋址方式，即尋找操作數(shù)的方法。第九頁(yè)，共56頁(yè)。圖3-3內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第十頁(yè)，共56頁(yè)。（1）工作寄存器區(qū)（00H~1FH）共32個(gè)單元，又分為4組，每組8個(gè)單元，都用R0~R7表示，如圖3-4所示，第十一頁(yè)，共56頁(yè)。個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)的地址見(jiàn)表3-1所示在內(nèi)部工作寄存器中的地址是唯一，但寄存器名重名，一個(gè)寄存器名對(duì)應(yīng)有4個(gè)單元，為了解決重名問(wèn)題，單片機(jī)用特殊功能寄存器PSW中的RS1、RS0來(lái)選擇，也就是說(shuō)，單片機(jī)在工作時(shí)不會(huì)同時(shí)使用這4組寄存器，在某一時(shí)刻，只能選擇其中的一組。工作寄存器組地址寄存器名RS1RS00組00H~07HR0~R7001組08H~0FHR0~R7012組10H~17HR0~R7103組18H~1FHR0~R711第十二頁(yè)，共56頁(yè)。在指令系統(tǒng)中對(duì)于這些空間的訪問(wèn)有以下方法：●直接使用地址，在指令系統(tǒng)中用“direct”表示，這種方式稱之為直接尋址。如：指令MOVA,direct；指令中的“direct”就是指內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址（00H~7FH）該指令就是把direct這個(gè)單元中的操作數(shù)傳送到A中。操作數(shù)是指指令中參與操作的數(shù)據(jù)。指令系統(tǒng)中出現(xiàn)的“direct”，在實(shí)際編程的過(guò)程中不能出現(xiàn)，必須寫對(duì)應(yīng)的實(shí)際地址“00H~7FH”，這一點(diǎn)非常重要。如：MOVA,30H；就是將30H中的數(shù)送給A。第十三頁(yè)，共56頁(yè)?！裰苯邮褂眉拇嫫髅鸕0~R7，指令系統(tǒng)中用“Rn”表示這8個(gè)寄存器，這種方式的尋址稱之為“寄存器尋址”，就是操作數(shù)放在寄存器中。如：指令MOVA,Rn；指令中的“Rn”就是指工作寄存器R0~R7。該指令就是把Rn中的操作數(shù)傳送到A中。指令系統(tǒng)中出現(xiàn)的“Rn”，在實(shí)際編程的過(guò)程中不能出現(xiàn)，必須寫對(duì)應(yīng)的寄存器“R0~R7”。如：MOVA,R3；就是將工作寄存器R3中的數(shù)傳送到A中。第十四頁(yè)，共56頁(yè)?！馬0和R1這兩個(gè)寄存器還有一種用法，稱之為“寄存器間接尋址”，用“@Ri”表示，i=0、1。R0和R1存放的是操作數(shù)所在單元的地址。如：MOVA,@Ri；指令中的“@Ri”就是指工作寄存器R0和R1。該指令就是把Ri中的數(shù)取出作為所取數(shù)據(jù)的單元地址。指令系統(tǒng)中出現(xiàn)“@Ri”，在實(shí)際編程的過(guò)程中不能出現(xiàn)，必須寫“@R0或@R1”。如：MOVA,@R0；就是將R0中的數(shù)取出，作為所取數(shù)據(jù)的地址，將該地址單元的數(shù)取出送到A中。如圖3-5所示，@R0所指的操作數(shù)就是10101010B（AAH）。第十五頁(yè)，共56頁(yè)。3-5所示，指令MOVA,@R0操作示意。可以用（（R0））=(40H)=AAH表示。第十六頁(yè)，共56頁(yè)。注：★在寄存器尋址中（Rn），這4組寄存器，由用戶使用中通過(guò)PSW中的RS1和RS0的設(shè)定，來(lái)確定用戶使用的組?！镞@32個(gè)單元可以使用“直接尋址”方式，也可使用“寄存器尋址”方式來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)。★4組中的R0和R1除了“直接尋址”和“寄存器尋址”外，還可采用“寄存器間接尋址”方式來(lái)訪問(wèn)。第十七頁(yè)，共56頁(yè)。（2）位尋址區(qū)（20H~2FH）這16個(gè)RAM單元具有雙重功能。它們既可以像普通RAM單元一樣按字節(jié)存取，即“直接尋址（direct）”也可以對(duì)每個(gè)RAM單元中的任何一個(gè)二進(jìn)制位單獨(dú)存取，這就是位尋址(bit)，80C51單片機(jī)為這些區(qū)域?qū)ｉT設(shè)置了位處理器（一個(gè)1位的CPU），用于這些空間的訪問(wèn)，如圖3-6所示。第十八頁(yè)，共56頁(yè)。圖3-6，位地址表。第十九頁(yè)，共56頁(yè)。在指令系統(tǒng)中對(duì)于這些空間的訪問(wèn)有以下方法：●可以采用“直接尋址”的方式去訪問(wèn)這16個(gè)單元；如：MOVA,20H（MOVA,direct）●也可以采用“位尋址（bit）”的方式去訪問(wèn)這128個(gè)二進(jìn)制位。如：MOVC,00H（MOVC,bit）該指令就是把00H中的一個(gè)二進(jìn)制數(shù)送到C中。指令中“bit”，指的就是位地址“00H~7FH”。注：★字節(jié)地址：20H~2FH，位地址：00H~7FH?！餅榱藚^(qū)分位地址“00H~7FH”和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址“00H~7FH”，提到位尋址區(qū)中的位地址時(shí)，必須注明位地址。單元地址，稱之為字節(jié)地址，也可簡(jiǎn)稱地址。第二十頁(yè)，共56頁(yè)。（3）數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（用戶區(qū)）（30H~7FH）數(shù)據(jù)緩沖區(qū)共有80個(gè)RAM單元，用于存放用戶數(shù)據(jù)或作堆棧區(qū)使用，也稱用戶RAM區(qū)。80C51對(duì)用戶RAM區(qū)中每個(gè)RAM單元只能按字節(jié)存取的（不可位尋址）。在指令系統(tǒng)中對(duì)于這些空間的訪問(wèn)只有一種方法，即直接尋址（direct）。如：MOVA,40H（MOVA,direct）第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器小結(jié)：★內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所有的單元（128B）都可以用直接尋址的方法來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)（direct）?！锕ぷ骷拇嫫鲄^(qū)也可以用寄存器尋址（Rn）的方法來(lái)訪問(wèn)，指令系統(tǒng)中一般都用寄存器尋址（Rn）的方法來(lái)訪問(wèn)該空間。除了寄存器尋址的方式，R0和R1也可采用寄存器間接尋址@Ri的方式，在使用中R0和R1必須先滿足間接尋址方式，有多余的可用于寄存器尋址方式?！镂粚ぶ穮^(qū)，對(duì)這16個(gè)單元可以使用直接尋址方式，這16個(gè)單元中的128個(gè)位（都有位地址），還可以用位尋址的方式來(lái)訪問(wèn)。★用戶區(qū)只能用直接尋址的方式來(lái)訪問(wèn)。★指令系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算都是在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中完成，所以指令系統(tǒng)也是非常豐富的（大部分指令都是針對(duì)該空間）。第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。2.外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器當(dāng)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不夠用時(shí)，在單片機(jī)的外總線上可以最大擴(kuò)展64K的RAM，可獨(dú)立尋址，有專用指令系統(tǒng)（MOVX傳送指令），不能用于數(shù)據(jù)的運(yùn)算及處理，所以僅有4條指令，兩條讀，兩條寫，用于一般數(shù)據(jù)的存放，地址為0000H－FFFFH。尋址方式采用寄存器間接尋址的方式，如MOVXA,@DPTR.，指令中DPTR，開辟在特殊功能寄存器（SFR）中，是一個(gè)16位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)指針），用于訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，一般用于存放的是外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的地址（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址也是16位）。存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-7所示。第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。圖3-7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。3.3.3特殊功能寄存器（SFR）80C51系列單片機(jī)內(nèi)的鎖存器、定時(shí)器、串行口、數(shù)據(jù)緩沖器及各種控制寄存器、狀態(tài)寄存器都以特殊功能寄存器（SFR）的形式出現(xiàn)，它們離散地分布在高128位片內(nèi)RAM80H~FFH中。51子系列共有18個(gè)特殊功能寄存器，占用21個(gè)單元，其余107個(gè)單元用戶不好使用（AT89C51)。第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。表3-2SFR地址映像表第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。這18個(gè)特殊功能寄存器，其中有15個(gè)特殊功能寄存器占用1個(gè)單元，另外3個(gè)特殊功能寄存器占用2個(gè)單元，這就是為什么18個(gè)特殊功能寄存器占用21個(gè)單元的原因。這18個(gè)特功能寄存器我們先學(xué)5個(gè)，其余的放在以后學(xué)習(xí)。第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。

1．累加器ACC（E0H）

累加器ACC是80C51型單片機(jī)中最常用的寄存器。許多指令的操作數(shù)取自ACC，許多運(yùn)算的結(jié)果存放在ACC中。乘除法指令必須通過(guò)ACC進(jìn)行。累加器ACC的指令助記符為Ａ。簡(jiǎn)單的講就是一個(gè)8位的存儲(chǔ)器，使用非常頻繁，很多指令中必須用到ACC。第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。

在指令系統(tǒng)中，可直接使用寄存器名ACC（A）和字節(jié)地址E0H對(duì)這八個(gè)二進(jìn)制位進(jìn)行操作，前者稱之為寄存器尋址，后者稱之為直接尋址（direct），用戶一般使用寄存器尋址，即寄存器尋址，在特殊條件下才會(huì)使用直接尋址。累加器ACC也是一個(gè)可以對(duì)8個(gè)二進(jìn)制位進(jìn)行位尋址的寄存器，8個(gè)二進(jìn)制位都有唯一的位地址，指令中只能使用位地址（bit），也稱之為位尋址，若使用位編號(hào)，編譯軟件會(huì)將位編號(hào)轉(zhuǎn)換成位地址，再進(jìn)行編譯，最后形成目標(biāo)文件。

第三十頁(yè)，共56頁(yè)。2．寄存器Ｂ（F0H）80C51單片機(jī)乘除法指令中要用到寄存器Ｂ，用于存放操作數(shù)和操作結(jié)果。Ｂ也可作為通用存儲(chǔ)器器使用。在乘除指令中，直接使用寄存器名B，稱之為寄存器尋址。用作通用存儲(chǔ)器時(shí)只能使用地址F0H稱之為直接尋址，若用寄存器名B，編譯軟件會(huì)將其轉(zhuǎn)換成地址F0H來(lái)使用。寄存器B是可以進(jìn)行位尋址的單元，8個(gè)二進(jìn)制位都有唯一的位地址，在對(duì)二進(jìn)制位尋址時(shí)，指令中只能使用位地址（bit），稱之為位尋址，若使用位編號(hào)，編譯軟件會(huì)將位編號(hào)轉(zhuǎn)換成位地址，再進(jìn)行編譯，最后形成目標(biāo)文件，見(jiàn)圖3-9所示。第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。3．程序狀態(tài)字寄存器PSW（D0H）程序狀態(tài)字寄存器PSW也稱為標(biāo)志寄存器，存放各有關(guān)標(biāo)志和對(duì)工作寄存器的選擇設(shè)置。其結(jié)構(gòu)和定義如圖3-10所示。在指令系統(tǒng)中該單元只能使用字節(jié)地址D0H來(lái)訪問(wèn)，稱之為直接尋址（direct），若用寄存器名PSW，編譯軟件會(huì)將其轉(zhuǎn)換成地址D0H來(lái)使用。程序狀態(tài)字寄存器PSW是可以進(jìn)行位尋址的單元，8個(gè)二進(jìn)制位都有唯一的位地址，在對(duì)二進(jìn)制位尋址時(shí)，指令中只能使用位地址（bit），稱之為位尋址，若使用位定義或位編號(hào)，編譯軟件會(huì)將位定義和位編號(hào)轉(zhuǎn)換成位地址，再進(jìn)行編譯，最后形成目標(biāo)文件。第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。該單元各位的定義如下：CY：進(jìn)（借）位標(biāo)志位，有進(jìn)（借）位（CY）＝1，否則（CY）＝0，主要用于加減運(yùn)算中。AC：輔助進(jìn)（借）位標(biāo)志位，低四位向高四位的進(jìn)（借）位，有進(jìn)（借）（AC）=1，否則（AC）=0，主要用于加減運(yùn)算中。RS1、RS0：工作寄存器組的選擇位，見(jiàn)表3-3所示。

字節(jié)地址寄存器名RS1RS00組00H－07HR0－R7001組08H－0FHR0－R7012組10H－17HR0－R7103組18H－1FHR0－R711第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。OV：溢出標(biāo)志位，80C51單片機(jī)CPU的位數(shù)是8位，則表示帶符號(hào)數(shù)的位數(shù)只能是8位，最高位是符號(hào)位，數(shù)據(jù)位只有7位，數(shù)的范圍在-128～+127之間，若運(yùn)算的結(jié)果超出這個(gè)范圍，溢出（結(jié)果出錯(cuò)）。計(jì)算機(jī)中判斷結(jié)果溢出的算法是公式：OV=Cy6⊕Cy7；式中，Cy6表示D6位向D7位的進(jìn)位或借位，Cy7表示D6位向CY的進(jìn)位或借位。F0：用戶位，用戶可以作為一般的一位二進(jìn)制數(shù)的存儲(chǔ)器使用。P：奇偶標(biāo)志位，累加器A中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)（P）=1，否則（P）=0，只要A中的數(shù)值發(fā)生變化，就影響P（實(shí)時(shí)反映累加器A中1的個(gè)數(shù)的奇偶性）。第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。注：★CY、AC、OV、P這4個(gè)標(biāo)志位由指令運(yùn)行后，對(duì)其產(chǎn)生影響（由硬件產(chǎn)生各標(biāo)志），主要用于算術(shù)運(yùn)算類指令，除了CY一般這3位不會(huì)用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，CY也是位處理器（1位的CPU）中的累加器，在位操作中使用較為頻繁?！颬在任何一條指令中，只要有累加器A出現(xiàn)并且A中的值發(fā)生變化，就會(huì)影響P?！颮S1、RS0是工作寄存器組的選擇位，由用戶根據(jù)需要通過(guò)指令來(lái)設(shè)定，去選擇寄存器組（軟件設(shè)定）。第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。例1：X=－13，Y=－6，求X+Y的補(bǔ)碼運(yùn)算。解：[X]補(bǔ)碼=F3H，[Y]補(bǔ)碼=FAH，[X+Y]補(bǔ)碼，則：[X]補(bǔ)碼:11110011B

[Y]補(bǔ)碼:+11111010B[X]補(bǔ)碼+[Y]補(bǔ)碼:111101101B

在單片機(jī)中，上述運(yùn)算后，(CY)=1，(AC)=0，(OV)=Cy6⊕Cy7=1⊕1=0（結(jié)果正確），(P)=0。

第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。4．?dāng)?shù)據(jù)指針DPTR（83H、82H）數(shù)據(jù)指針DPTR是一個(gè)16位的特殊功能寄存器，不可位尋址，由兩個(gè)８位寄存器DPH（83H）和DPL（82H）組成，DPH是DPTR的高８位，DPL是DPTR的低８位，DPTR既可合并作為一個(gè)16位寄存器，又可分開按８位寄存器單獨(dú)操作，見(jiàn)圖3-11所示。第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。在指令中一般都是以一個(gè)16位的寄存器DPTR使用,用于存放外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址和程序程序器的地址，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是用@DPTR，稱之為寄存器間接尋址；訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器是用@A+DPTR，稱之為變址尋址。作為兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器（DPH、DPL）使用時(shí)，只能使用其地址，在指令系統(tǒng)中會(huì)詳解。第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。5．堆棧指針SP（81H）堆棧是CPU用于暫時(shí)存放部分?jǐn)?shù)據(jù)的“倉(cāng)庫(kù)”,它的作用是用來(lái)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和保護(hù)斷點(diǎn)。在80C51中，由內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中若干存儲(chǔ)單元組成，可由用戶自定義單元地址，一般開辟在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30H～7FH這個(gè)空間。存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)稱為堆棧的深度，可理解為倉(cāng)庫(kù)容量。為了實(shí)現(xiàn)上述數(shù)據(jù)保護(hù)的需要，數(shù)據(jù)的存取，要遵循先進(jìn)后出，后進(jìn)先出的原則。80C51單片機(jī)中用堆棧指針SP（81H）來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的先進(jìn)后出，后進(jìn)先出，即不可位尋址。它開辟在特殊功能寄存器81H中，沒(méi)有位地址，即不可位尋址，如圖3-12所示第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。堆棧指針SP是用來(lái)存放堆棧數(shù)據(jù)區(qū)的地址，如圖3-13所示。一般為了書寫方便，堆棧的示意圖，如圖3-14所示。第四十頁(yè)，共56頁(yè)。堆棧數(shù)據(jù)的存取又稱之為進(jìn)棧和出棧。進(jìn)棧時(shí)，首先堆棧指針加1，即(SP)←(SP)+1，然后數(shù)據(jù)進(jìn)棧；出棧時(shí)，先取堆棧的數(shù)據(jù)，然后堆棧指針減1，即(SP)←(SP)-1。數(shù)據(jù)的進(jìn)棧和出棧，又有兩種操作形式，一是硬件操作，計(jì)算機(jī)執(zhí)行某個(gè)操作時(shí)，硬件自動(dòng)進(jìn)棧（中斷、調(diào)用）和出棧（返回指令），用于保護(hù)斷點(diǎn)。二是軟件操作，由指令PUSHdirect（進(jìn)棧）和指令POPdirect（出棧）來(lái)實(shí)現(xiàn)。不管是硬件操作還是軟件操作，進(jìn)棧時(shí)，首先堆棧指針加1，然后數(shù)據(jù)進(jìn)棧；出棧時(shí)，先取堆棧的數(shù)據(jù)，然后堆棧指針減1。下面以軟件操作加以說(shuō)明。第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。例2：已知(SP)=2FH，(40H)=22H，(41H)=33H執(zhí)行下列程序。PUSH40HPUSH41HPOP40HPOP41H解：根據(jù)初始條件，得示意圖，存儲(chǔ)器中沒(méi)有提到單元的數(shù)據(jù)為任意值。第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。執(zhí)行第一條指令PUSH40H，首先(SP)←(SP)+1=2FH+1=30H，然后將40H中的數(shù)據(jù)22H，送入堆棧指針SP指向的單元30H中，如圖3-16（a）所示。第一個(gè)進(jìn)棧的數(shù)據(jù)不是堆棧指針指向的初始單元，在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的傳送，不是完全給予的意思，而是復(fù)制，40H單元數(shù)據(jù)進(jìn)棧后，影響了堆棧指針指向的單元，但不影響40H這個(gè)單元的原始數(shù)據(jù)，所以40H的數(shù)據(jù)仍為22H。第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。執(zhí)行第二條指令PUSH41H，進(jìn)棧過(guò)程同第一條指令。進(jìn)棧后，示意圖如圖3-16（b）所示。第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。執(zhí)行第三條指令POP40H，首先是取堆棧指針指向單元的數(shù)據(jù)給40H，則40H的數(shù)據(jù)為33H，然后將(SP)←(SP)-1=31H-1=30H，執(zhí)行完后，示意圖如圖3-16（c）所示。第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。執(zhí)行第四條指令POP41H，出棧過(guò)程同第四條指令，示意圖如圖3-16（d）所示。當(dāng)數(shù)據(jù)取出后，堆棧指針又回到初始狀態(tài)，如圖3-15所示。但原來(lái)進(jìn)棧的數(shù)還存于堆棧中，直到下次進(jìn)棧的數(shù)據(jù)將其覆蓋。第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。該程序，是將40H和41H的數(shù)據(jù)交換，進(jìn)棧兩次，出棧兩次，所以堆棧指針SP的值，仍為初始值2FH，堆棧指針的初始值指向的單元，是不能用于存放堆棧數(shù)據(jù)的，第一個(gè)入棧的數(shù)據(jù)，是該單元的地址加1單元。第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)堆棧指示器的值為07H，即指向的是工作寄存器區(qū)0組的R7單元，如圖3-17所示，第一個(gè)入棧的數(shù)放于08H單元，但堆棧一般開辟在用戶區(qū)（30H~7FH）中。堆棧的深度是由數(shù)據(jù)連續(xù)進(jìn)棧的次數(shù)來(lái)決定的。若根據(jù)某個(gè)程序設(shè)計(jì)的需要，需要16個(gè)單元堆棧來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，堆棧開辟在40H到4FH單元，則堆棧指示器SP的初始值應(yīng)付3FH，第一個(gè)入棧的數(shù)放入40H中，在程序的設(shè)計(jì)中，40H~41H中不能用于其它的數(shù)據(jù)的存放，否則數(shù)據(jù)被覆蓋。若實(shí)際進(jìn)棧的數(shù)據(jù)超出了16個(gè)單元，則堆棧溢出，溢出的單元在50H以上，這些單元沒(méi)有數(shù)據(jù)，則沒(méi)有影響，否則影響原有數(shù)據(jù)。堆棧指針始終指向的是堆棧的棧頂位置。第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。注：★51子系列中，共有18個(gè)SFR（特殊功能寄存器），占用21個(gè)單元，我們先學(xué)5個(gè)SFR（共6個(gè)單元），其余SFR在后面的學(xué)習(xí)中，會(huì)逐步的給大家介紹?！镞@18個(gè)SFR，21個(gè)單元中，字節(jié)地址能被8整除的單元是可以進(jìn)行位尋址的，也就是說(shuō)字節(jié)地址的后面一位是0或者8，都是可以進(jìn)行位尋址的（bit）?！锟晌粚ぶ返膯卧?，可以用位地址、位編號(hào)或位定義，在尋址中都稱之為位尋址（bit）?！锵到y(tǒng)復(fù)位后，各寄存器的值如表3-4所示。第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。第五十頁(yè)，共56頁(yè)。3.3.4程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器的作用是用來(lái)存放程序和數(shù)表（固定不變的常數(shù)）。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有4K的程序存儲(chǔ)器FlashROM，外部最多可擴(kuò)展64K的程序存儲(chǔ)器，內(nèi)外程序存儲(chǔ)器采用統(tǒng)一編址的方法，即共用64K的地址，地址范圍0000H~FFFFH，不管是內(nèi)部還是外部都是用指令MOVC來(lái)訪問(wèn)。如圖3-18所示。第五十一頁(yè)，共56頁(yè)。1.程序存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)●8051(80C51)系列有64KROM的尋址區(qū)，地址范圍0000H~FFFFH,用于存放程序。●其中低4K（0000H~0FFFH)的地址區(qū)可以為片內(nèi)ROM和片外ROM共用，但不能同時(shí)使用(由外引腳決定)。